Xacro → URDF → RViz/Gazebo 的流程圖

 從 Xacro → URDF → RViz/Gazebo 的流程圖，用 Mermaid 表示：

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flowchart TD
    A[Xacro 檔案 (.xacro)] -->|轉換指令<br/>ros2 run xacro xacro| B[URDF 檔案 (.urdf)]
    B -->|讀取 URDF| C[robot_state_publisher]
    C -->|傳送 TF / joint_state| D[RViz2 顯示模型]
    C -->|傳送給 Gazebo 插件| E[Gazebo 模擬環境]
    E -->|模擬結果 (物理/感測)| D

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流程說明

1. 撰寫 Xacro

   • 使用巨集（macro）、參數（property）設計機器人模型。

   • 範例：my_robot.xacro

2. 轉換為 URDF

   ros2 run xacro xacro my_robot.xacro -o my_robot.urdf
   

3. robot_state_publisher

   • 讀取 URDF，根據 joint_state 資訊發布 TF（座標變換）。

   • 讓 RViz2/Gazebo 可以正確顯示機器人模型。

4. RViz2

   • 顯示靜態/動態模型，用於視覺化與除錯。

5. Gazebo

• 載入模型並套用物理引擎（摩擦力、重力、慣性）。

• 可加入感測器 plugin（相機、LiDAR、IMU）。

功能/特性	URDF (Unified Robot Description Format)	Xacro (XML Macros)
格式	標準 XML	XML + 巨集擴充 (macro)
用途	直接描述機器人模型	生成 URDF 的工具，提供參數化與重複使用能力
靈活性	固定格式，內容較冗長	支援參數、巨集、條件判斷、運算式，靈活度高
重複結構	需手動複製貼上，容易冗長	可用 <xacro:macro> 定義輪子/關節等模板，簡潔可維護
參數化	不支援，所有值需手動輸入	支援 <xacro:property> 定義參數，可在啟動時帶入不同值
運算能力	不支援，必須手動計算數值	可使用數學運算 (+, -, *, /) 直接運算
典型使用	小型簡單機器人（幾個 link/joint）	複雜機器人（多輪、多 sensor、多關節）
轉換方式	直接使用 .urdf 檔	需先用 ros2 run xacro xacro file.xacro -o file.urdf 轉成 URDF 才能用
相容性	ROS 1 / ROS 2 皆支援	本質上會被轉換成 URDF，因此最終也完全相容