一、Camera的URDF文件

由于单个Camera模型比较简单，这里创建Camera的URDF而不是SDF文件，是考虑了后续该URDF模型可以被rviz加载显示，SDF模型无法被rviz加载显示。

创建工作空间
mkdir -p camera_ws/src

创建IMU的包
catkin_create_pkg my_camera_description

1. 创建 ROS 包：

mkdir -p ~/camera_ws/src
cd ~/camera_ws/src
catkin_create_pkg my_camera_description

2. 添加 URDF 文件：

新建 urdf 目录，并将下面提供的 URDF 文件保存该目录下

mkdir -p my_camera_description/urdf
cd my_camera_description/urdf
gedit /camera_robot.urdf

camera_robot.urdf文件如下：
如下

<?xml version="1.0"?>
<robot name="camera_robot" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro">

  <!-- Define the Camera sensor -->
  <link name="camera_link">
    <visual>
      <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0"/>
      <geometry>
        <box size="0.05 0.05 0.05"/>
      </geometry>
    </visual>
    <collision>
      <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0"/>
      <geometry>
        <box size="0.05 0.05 0.05"/>
      </geometry>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.001"/>
      <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0"/>
      <inertia ixx="1e-06" ixy="0" ixz="0" iyy="1e-06" iyz="0" izz="1e-06"/>
    </inertial>
  </link>

  <!-- camera -->
  <gazebo reference="camera_link">
    <sensor type="camera" name="camera1">
      <update_rate>30.0</update_rate>
      <camera name="head">
        <horizontal_fov>1.3962634</horizontal_fov>
        <image>
          <width>800</width>
          <height>800</height>
          <format>R8G8B8</format>
        </image>
        <clip>
          <near>0.02</near>
          <far>300</far>
        </clip>
        <noise>
          <type>gaussian</type>
          <!-- Noise is sampled independently per pixel on each frame.
               That pixel's noise value is added to each of its color
               channels, which at that point lie in the range [0,1]. -->
          <mean>0.0</mean>
          <stddev>0.007</stddev>
        </noise>
      </camera>
      <plugin name="camera_controller" filename="libgazebo_ros_camera.so">
        <alwaysOn>true</alwaysOn>
        <updateRate>0.0</updateRate>
        <cameraName>rrbot/camera1</cameraName>
        <imageTopicName>image_raw</imageTopicName>
        <cameraInfoTopicName>camera_info</cameraInfoTopicName>
        <frameName>camera_link</frameName>
        <hackBaseline>0.07</hackBaseline>
        <distortionK1>0.0</distortionK1>
        <distortionK2>0.0</distortionK2>
        <distortionK3>0.0</distortionK3>
        <distortionT1>0.0</distortionT1>
        <distortionT2>0.0</distortionT2>
      </plugin>
    </sensor>
  </gazebo>

</robot>

二、代码解释

<gazebo reference="camera_link">
表示仿真元素绑定的关节是哪一个。机器人相机三维模型的link名称，必须与此处的reference属性的值camera_link相匹配。

<sensor type="camera" name="camera1">
sensor标签代表添加传感器，是仿真元素，sensor标签的type属性表明传感器类型，只有有限的几种。name属性“camera1”必须与所有其他传感器名称不同。

<update_rate>30.0</update_rate>
Gazebo 中每秒拍摄新相机图像的次数。这是传感器在模拟过程中尝试的最大更新速率，但如果物理模拟的运行速度快于传感器生成的速度，则可能会落后于该目标速率。

        <horizontal_fov>1.3962634</horizontal_fov>
        <image>
          <width>800</width>
          <height>800</height>
          <format>R8G8B8</format>
        </image>
        <clip>
          <near>0.02</near>
          <far>300</far>
        </clip>

填写这些值以匹配物理相机硬件制造商的规格，需要注意的一件事是像素被假定为正方形。

其中near和far是特定的仿真的参数，它们给出了摄像机在仿真中可以看到物体的距离的上限和下限。这是在相机的验光框架中指定的。

<plugin name="camera_controller" filename="libgazebo_ros_camera.so">

这是实际文件作为共享对象链接到的库名称。

        <cameraName>rrbot/camera1</cameraName>
        <imageTopicName>image_raw</imageTopicName>
        <cameraInfoTopicName>camera_info</cameraInfoTopicName>

在这里，我们为图像主题和相机信息主题定义相机将发布到的 rostopic。对于 RRBot，应该订阅：

/rrbot/camera1/image_raw
/rrbot/camera1/camera_info

<frameName>camera_link</frameName>
图像在 tf 树中发布的坐标系。

三、创建 launch 文件

新建luanch文件夹，并创建launch文件来加载 Gazebo。

mkdir -p my_camera_description/launch
cd my_camera_description/launch
gedit gazebo.launch

gazebo.launch文件如下：

<launch>
  <!-- Launch Gazebo with the world and spawn the robot -->
  <arg name="world_file" default="$(find my_camera_description)/worlds/empty.world"/>
  <arg name="urdf_file" default="$(find my_camera_description)/urdf/camera_robot.urdf"/>

  <include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch">
    <arg name="world_name" value="$(arg world_file)"/>
    <arg name="paused" value="false"/>
    <arg name="gui" value="true"/>
  </include>

  <!-- Spawn robot -->
  <node name="spawn_robot" pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" respawn="false" output="screen" args="-file $(find my_camera_description)/urdf/camera_robot.urdf -urdf -model camera_robot"/>
</launch>

这个启动文件首先启动了 Gazebo（使用 empty_world.launch），然后通过 spawn_model 节点将机器人加载到 Gazebo 中。确保调整 <arg> 标签中的文件路径，以适应的文件结构。

使用rosrun命令来启动一个节点，该节点可以加载URDF模型到Gazebo仿真中。这通常是通过gazebo_ros包提供的spawn_model节点来完成的。以下是使用这个节点的一个基本命令示例：

rosrun gazebo_ros spawn_model -file /path/to/your/model.urdf -urdf -x 0 -y 0 -z 1 -model my_robot

在这个命令中：

• -file 参数后跟URDF文件的路径。
• -urdf 表明加载的文件格式为URDF。
• -x, -y, -z 指定模型在Gazebo世界中的位置。
• -model 后面跟的是你希望在Gazebo中为模型指定的名称。

启动 Gazebo：

在终端中运行以下命令来启动 Gazebo。

cd ~/camera_ws
source devel/setup.bash
roslaunch my_camera_description gazebo.launch

这将启动 Gazebo，并加载包含 camera插件的机器人模型。

注意：

1.相机需要原地旋转合适的角度才能看到画面，模型中没有可视化指示相机的视场角！

2.这是只是单个相机的插件配置，ros还有多个相机，立体相机的插件，有需要可以去了解，这里不再赘述。