1. 总线舵机模式的设置

      机械臂驱动采用总线式电机驱动，该总线式电机具有多种模式，如360°圆周模式、270°逆时针模式、270°顺时针模式等。总线舵机采用单总线通信方式，与传统舵机相比，最大特点就是舵机之间可串联，最多可级联255个舵机。

      打开文末资料内的“总线舵机ID及模式更改资料”，为总线舵机设置模式，包括转台、大臂、小臂三部分，需要分别为总线舵机设置ID、工作模式。关于总线舵机ID设置如下图所示：

操作过程：分别为机械臂的转台、大臂、小臂设置舵机模式，并能设置其初始角度。

第一步：按下图所示连接电路。

第三步：选择端口号、波特率，并打开串口。

先在菜单栏：串口设置-打开串口设置，选择端口号、波特率，点击“ok”即可。

第一步：按下图所示把大臂的舵机线与小模块进行电路连接（注意：请先把小模块断电）。

第二步：在串口调试助手里，选择端口号、波特率并打开串口。

第三步：依次点击下边描红的命令，就可完成大臂模式的设置，同时可观察到大臂转动。

第一步：按下图所示把小臂的舵机线与小模块进行电路连接（注意：请先把小模块断电）。

第二步：在串口调试助手里，选择端口号、波特率并打开串口。

第三步：依次点击下边描红的命令，就可完成小臂模式的设置，同时可观察到小臂转动。

这样就完成了总线舵机模式的设置工作，接下来的实验都是基于这种舵机模式来完成的。

2. 机械臂的单关节控制

器材准备：机械臂本体、主控盒、显示屏、键盘、鼠标（如下图所示）

操作步骤：

① 下载文末资料内的参考程序color_experiment_ws\src\Contril_Single_Joint\arm_driver\arm_driver.ino：

② 打开串口，查看返回的结果值。

注意：串口发送命令格式为［部件 pwm］（pwm范围是［500～2500］）。

接下来，可以发送控制转台运动的例子，来观看结果。

输入格式如下图所示，就可以看见机械臂的转台运动：

机械臂单关节控制实验的详细操作步骤可参考下方演示视频：

3. 操作杆方案

实现思路：通过操作杆控制气动盒的开、关； 当气动盒打开后，实现可以吸物块的功能。

实验器材及接线：如下图所示。

操作步骤：

第一步：将 Basra主控板 、Bigfish扩展板 与  Birdmen手柄扩展板 堆叠在一起。

4. 机械臂的无线遥控

本实验将通过 蓝牙 结合一个可编程示教器进行无线遥控的学习，包含蓝牙通信设定、无线控制。

实验目的：测试蓝牙主从模块数据发收。

连接在Birdmen手柄扩展板上的蓝牙模块为主模块；连接在带开关通信扩展坞上的蓝牙模块为从模块。

实现思路：当蓝牙主模块发送数据（如123）时，蓝牙从模块能收到该数据（123），代表通信成功。

实验器材：如下图所示。

操作步骤：

① 先按下图所示连接好电路（注意：蓝牙通信扩展坞的开关需拨到左侧）。

第二步：给主机里的Arduino mega2560控制板下载蓝牙从模块程序。

第三步：观察蓝牙主从模块灯，如果看到蓝牙主从模块上的灯亮着但不闪烁，则表示蓝牙主从模块连接成功。

第四步：打开蓝牙（从）模块的Arduino串口监视器，观察是否接受到数据“123”，如果接收到相应的数据（如下图所示），则表示蓝牙主从模块通信成功。

实验器材：BLE4.0蓝牙模块 ×2、连接线、Basra控制板×1、与蓝牙连接的底座、机械臂本体、气动盒、连接线、主机、显示屏、鼠标、键盘

操作步骤：

第一步：先给带有摇杆模块的主控板（接蓝牙主模块）下载程序。

① 按下图所示连接电路：

第二步：给主机里的Arduino mega2560控制板（与蓝牙从模块连接）下载程序。

① 先把蓝牙从模块连接在扩展底座上；并把另一端与主机的TX2/RX2进行连接。

器材准备：

PC机或笔记本电脑（windows操作系统、Arduino IDE）、以及下图所示的其它器材。

1.1修改转台的舵机模式

第一步：按下图所示连接好电路。

第三步：选择端口号、波特率，并打开串口。

先在菜单栏：串口设置---打开串口设置，选择端口号、波特率，点击“ok”即可。

1.2 修改大臂的舵机模式

第一步：按下图所示把大臂的舵机线与小模块进行电路连接（注意：请先把小模块断电）。

第二步：在串口调试助手里，选择端口号、波特率并打开串口。

第三步：依次点击下边描红的命令，就可完成大臂模式的设置，同时可观察到大臂转动。

1.3 修改小臂的舵机模式

第一步：按下图所示把小臂的舵机线与小模块进行电路连接（注意：请先把小模块断电）。

第二步：在串口调试助手里，选择端口号、波特率并打开串口。

第三步：依次点击下边描红的命令，就可完成小臂模式的设置，同时可观察到小臂转动。

2.1分析-串联的运动学

      串联的运动学有两种：一种是正运动学，一种是逆运动学。

      串联的正运动学，简单来说是指确定每个关节舵机转动的角度，从而确定端点位置。这种方法在调试时对于少量自由度的机械臂比较实用，但是当自由度增加时，调试复杂程度也会随之增加。比如下方这个3自由度（不含执行器），我们只需要确定其3个关节上的舵机转动角度α，θ，β，即可确定执行端的位置（暂时不考虑臂长的因素）。

2.2设计-逆运动学算法

      这里给大家介绍一种3自由度（不含执行器）逆运动学算法。

      为方便大家的理解，算法总共分为5步：第一步为建立空间坐标系；第二步、第三步为简化模型运动学计算；第四步为末端坐标变换的补偿计算；第五步为总体总结。

      第一步：将以转台旋转中心为原点建立空间坐标系如下：

关于AC段运动的计算，我们在后面的步骤中通过简单的坐标变化进行计算。

      第三步：进行简化模型的运动学计算。通过前面的了解，我们知道逆运动是通过坐标来计算出各个关节转动的角度。这里我们可以通过以下步骤建立几何模型和建立运动学算法：

      ① 将末端B点坐标设置为（x，y，z），作B点在xy平面的投影B1（x，y，0），如下所示：

其中e的值可通过“公式5”得出；

“公式7”的∠AOB1在△OBB1用三角函数求出：

      由上图可知，复位时大臂与小臂夹角θ=90°；而实际的小臂初始角度为Z轴正方向，则此时小臂转动角度λ=90°。那么进行运动后，可如下图所示得出小臂转动与末端坐标之间的关系：

图中θ为大臂转动角度，图中进行了一个简单的几何关系变化。

最后得到简化模型的运动算法：

      注意：a为大臂长度，b为小臂长度，可通过利用配套游标卡尺测量得出；x，y，z为末端需要达到的实际坐标值。

      第四步：接下来计算AC段在运动过程中对各关节角度的影响，这里采用一种利用坐标变化的补偿计算。

这里我们先来说下补偿计算的作用。在第二步中我们说到第三步的算法是将AC段压缩为0进行的计算，那么我们在第三步中利用真实的坐标点来计算各关节角度将会有一定的误差。补偿算法就是将实际的坐标转化为与第三步中所得算法一致的坐标，得出变换后的坐标之后，在带入到第三步的算法中进行计算，这样就可以获得准确的各个关节转动的角度。接下来我们详细了解一下具体的计算：

      ① 我们先在xy平面进行投影，如下所示：

图中0A为大臂，AC为大臂末端与小臂旋转中心的间距，CB为小臂；末端点B坐标为（x，y）。

② 为方便计算，作OA延长线AB1，且作B点在该延长线的垂线BB1，相交于点B1，设B1坐标为（x1，y1）；

则从图中可知，转台转动角度为γ（这里默认OX为转台初始位置，因为我们这里通过坐标点求角度，所以γ为未知量）；

③ 如下图所示作辅助线，B1点、B点作x轴平行线，且B1点作与B点平行线的垂线，如下所示：

通过平行线定理和余角定理可得：

公式11：∠B1=γ；

图中c为大臂末端和小臂旋转中心间距，可通过配套游标卡尺测量，为已知量；

从图中可得：

      到这里我们完成了坐标变化的补偿计算。

      第五步：大家已经了解了运动学计算和补偿计算，那么这两个算法如何搭配使用呢？如何利用算法进行机械臂的逆运动控制呢？这里我们可以通过一个简单的流程来理解。

2.3 实验操作

    实现思路：在上位机上通过软件串口监视器，键盘输入机械臂的目标坐标位置，将从起始位置转到目标位置。

    如从串口输入坐标（60，60，60），从坐标点（90，90，90）转动到坐标点（60，60，60）。程序中设置起始位置为（90，90，90）。

  【备注：上面的坐标点单位为mm】

    器材准备：机械臂本体、主控盒、显示屏、键盘、鼠标（如下图所示）

操作步骤：

① 下载文末资料内的参考程序color_experiment_ws\src\InputPoit_By_SerialPort\InputPoit_By_SerialPort.ino：

输入机械臂的目标坐标点，查看返回的结果值。【提示：坐标点的范围为0-220】

③ 现在希望机械臂转动到空间位置点（60，60，60），具体的操步骤如下（注意坐标间隔用英文字符“,”，最后一个坐标没有字符）：

3. 机械臂气动搬运

实现思路：利用串联机械臂的逆运动学算法，实现机械臂的气动搬运。实验场景如下图所示，其中两个物块代表所需要搬运的物品。

      ② 程序下载完成后，观察气动搬运效果。正常情况下机械臂会先搬运上边的物块，放置在一侧；接着再搬运下边的物块，并把其放置在刚才的第一个物块上。

4. 机械臂手爪搬运

操作步骤：

① 下载文末资料内的参考程序color_experiment_ws\src\Manipulator_handling\Manipulator_handling.ino：

5. 机械臂位置反馈

      实现思路：让机械臂做3组动作，然后返回其相应的舵机的pwm值。其中机械臂包括转台、大臂、小臂三部分，实验中将分别返回控制其三部分的舵机Pwm值。

1. Ros概述

      ROS是一个适用于机器人编程的框架，这个框架把原本松散的零部件耦合在了一起，为它们提供了通信架构。ROS虽然叫做操作系统，但并非Windows、Mac那样通常意义的操作系统，它只是连接了操作系统和你开发的ROS应用程序，所以它也算是一个中间件，基于ROS的应用程序之间建立起了沟通的桥梁，所以也是运行在Linux上的运行时环境，在这个环境上，机器人的感知、决策、控制算法可以更好的组织和运行。

      对于关键词（框架、中间件、操作系统、运行时环境）都可以用来描述ROS的特性，作为初学者我们不必深究这些概念，随着你越来越多的使用ROS，就能够体会到它的作用。

Ros作为编程框架，介于应用程序与操作系统的中间件，它主要是把我们写的源代码，进行编译、链接后，方便在系统上运行。 Ros采用的是Catkin编译系统（这里的编译其实包含了编译、链接两个步骤）。  

当我们写完代码，执行一次catkin_make进行编译，调用系统自动完成编译和链接过程，构建生成目标文件

把源文件放在文末资料中的color_experiment_ws\src路径下（其中color_experiment_ws为工作空间），那就可以使用下面的命令进行编译：

本节内容主要介绍了ROS开发时常常使用的工具，分别是RVIZ、URDF、STL（可由外部导入）、TF、Gazebo、Moveit!, 这些是我们开发时经常用到的工具。RViz是可视化工具，是将接收到的信息呈现出来；STL文件可以定义复杂的模型；gazebo是一种最常用的ROS仿真工具，也是目前仿真ROS效果最好的工具；rqt则是非常好用的数据流可视化工具，有了它我们可以直观的看到消息的通信架构和流通路径；moveit!是目前为止应用最广泛的开源操作软件。

在ROS开发中，这是一个常用工具，基本上的调试和开发都离不开这个工具—RViZ(the Robit Visualization tool)机器人可视化工具。可视化的作用是直观的，它极大的方便了监控和调试等操作，这个工具将在后续实验中陆续用到。

urdf文件是机器人模型的描述文件，以.urdf结尾。它定义了机器人的连杆和关节的信息，以及它们之间的位置、角度等信息，通过urdf文件可以将机器人的物理连接信息表示出来，并且可视化调试和仿真中显示，这里简单带大家了解一下URDF文件。

      在理解urdf文件之前，我们需要先了解一种表达方式。机器人可以由link和joint进行描述，link可以简单理解为连杆，joint可以简单理解为关节。机器人的表达除了表示link和joint数量之外，还需要对link与joint的关系进行描述。

      如下图所示, 机器人由一个根link(link1)向上, 分别出现了两个分支–link2和link3, 分别由joint连接link：

那么如何表达一个link呢？下面我们来看一下。

Link

下面我们来看一下描述link的属性和子元素：

属性

      name(必需)

      link的名字

子元素

      <inertial> (可选)

      连杆的惯性特性

      <origin> (可选，defaults to identity if not specified)

      定义相对于连杆坐标系的惯性参考系的参考坐标，该坐标必需定义在连杆重心处，其坐标轴可与惯性主轴不平行。

      xyz (可选，默认为零向量)

      表示 x,y,zx,y,zx,y,z 方向的偏置，单位为米。

      rpy(可选: defaults to identity if not specified)

      表示坐标轴在RPY方向上的旋转，单位为弧度。

      <mass>连杆的质量属性

      <inertia>

      3×3旋转惯性矩阵，由六个独立的量组成：ixx, ixy, ixz, iyy, iyz, izz。

      <visual> (可选)

      连杆的可视化属性。用于指定连杆显示的形状（矩形、圆柱体等），同一连杆可以存在多个visual元素，连杆的形状为多个元素两个形成。一般情况下模型较为复杂可以通过soildwork绘制后生成stl调用，简单的形状如添加末端执行器等可以直接编写。同时可以在此处可根据理论模型和实际模型差距调整几何形状的位置。

      <namel> (可选)

      连杆几何形状的名字。

      <origin> (可选，defaults to identity if not specified)

      相对于连杆的坐标系的几何形状坐标系。

      xyz (optional: defaults to zero vector)

      表示x,y,zx,y,zx,y,z 方向的偏置，单位为米。

      rpy (optional: defaults to identity if not specified)

      表示坐标轴在RPY方向上的旋转，单位为弧度。

      <geometry> （必需）

      可视化对象的形状，可以是下面的其中一种：

      <box>

      矩形，元素包含长、宽、高。原点在中心。

      <cylinder>

      -圆柱体，元素包含半径、长度。原点中心。

      <sphere>

      球体，元素包含半径。原点在中心。

      <mesh>

      网格，由文件决定，同时提供 scale ，用于界定其边界。推荐使用 Collada .dae 文件， 也支持.stl文件，但必须为一个本地文件。

      <material> (可选)

      可视化组件的材料。可以在link标签外定义，但必需在robot标签内，在link标签外定义时，需引用link的名字。

      <color>(可选)

      颜色，由 red/green/blue/alpha 组成，大小范围在 [0,1] 内。

      <texture>(可选)

      材料属性，由文件定义。

      <collision> (可选)

      连杆的碰撞属性。碰撞属性和连杆的可视化属性不同，简单的碰撞模型经常用来简化计算。同一个连杆可以有多个碰撞属性标签，连杆的碰撞属性表示由其定义的几何图形集构成。

      name (可选)

      指定连杆几何形状的名称

      <origin> (可选，defaults to identity if not specified)

      碰撞组件的参考坐标系相对于连杆坐标系的参考坐标系。

      xyz (可选， 默认零向量)

      表示x,y,zx,y,zx,y,z 方向的偏置，单位为米。

      rpy (可选， defaults to identity if not specified)

      表示坐标轴在RPY方向上的旋转，单位为弧度。

      <geometry>

      与上述geometry元素描述相同

示例：

下面我们来看一下描述joint的属性和子元素：

属性

      name (必需的)

      指定joint的名字(唯一的)

      type (必需的)

      指定joint的类型，有下列选项:

      revolute：可以绕着一个轴旋转的铰链关节，有最大值和最小值限制。

      continuous：连续型的铰链关节，可以绕一个轴旋转，没有最大值和最小值限制。

      prismatic：滑动关节，可以沿着一个轴滑动，有最大值和最小值限制。

      fixed：这不是一个实际的关节，因为它无法运动，所有的自由度都被锁定。这种类型的关节不需要指定轴、动力学特征、标度和最大值最小值限制。

      floating：这是一个具有6个自由度的关节。

      planar：此关节在一个平面内运动，垂线是运动轴。

子元素

      <origin> (可选，defaults to identity if not specified)

      从parent link到child link的变换，joint位于child link的原点，修改该参数可以调整连杆的位置，可用在调整实际模型与理论模型误差，但不建议大幅度修改，因为该参数影响连杆stl的位置，容易影响碰撞检测效果，具体如图所示。

      xyz (可选: 默认为零向量)

      代表x,y,zx,y,zx,y,z轴方向上的偏移，单位米。

      rpy (可选: 默认为零向量)

      代表绕着固定轴旋转的角度：roll绕着x轴,pitch绕着y轴，yaw绕着z轴，用弧度表示。

      <parent> (必需)

      parent link的名字是一个强制的属性。

      link

      parent link的名字，是这个link在机器人结构树中的名字。

      <child> (必需)

      child link的名字是一个强制的属性。

      link

      child link的名字，是这个link在机器人结构树中的名字。

      <axis>(可选: 默认为(1,0,0))

      joint的axis轴在joint的坐标系中。这是旋转轴(revolute joint)，prismatic joint移动的轴，是planar joint的标准平面。这个轴在joint坐标系中被指定。修改该参数可以调整关节的旋转所绕着的轴，常用于调整旋转方向，若模型旋向与实际相反，只需乘-1即可。固定(fixed)和浮动(floating)类型的joint不需要用到这个元素。

      xyz(必需)

      代表轴向量的x,y,zx,y,zx,y,z分量，为标准化的向量。

      <calibration> (可选)

      joint的参考点，用来矫正joint的绝对位置。

      rising (可选)

      当joint正向运动时，参考点会触发一个上升沿。

      falling (可选)

      当joint正向运动时，参考点会触发一个下降沿。

      <dynamics>(可选)

      该元素用来指定joint的物理性能。它的值被用来描述joint的建模性能，尤其是在仿真的时候。

      damping(可选，默认为0)

      joint的阻尼值。(移动关节为N⋅sm\frac{N\cdot s}{m}mN⋅s​，旋转关节为N⋅m⋅srad\frac{N\cdot m\cdot s}{rad}radN⋅m⋅s​)

      friction(可选，默认为0)

      joint的摩擦力值(移动关节为NNN，旋转关节为N⋅mN \cdot mN⋅m)

      <limit> (当关节为旋转或移动关节时为必需)

      该元素为关节运动学约束。

      lower (可选, 默认为0)

      指定joint运动范围下界的属性(revolute joint的单位为弧度，prismatic joint的单位为米)，连续型的joint忽略该属性。

      upper (可选, 默认为0)

      指定joint运动范围上界的属性(revolute joint的单位为弧度，prismatic joint的单位为米)，连续型的joint忽略该属性。

      effort (必需)

      该属性指定了joint运行时的最大的力。详见安全限制.

      velocity (required)

      该属性指定了joint运行时的最大的速度。详见安全限制.

      <mimic>(可选)

      这个标签用于指定已定义的joint来模仿已存在的joint。这个joint的值可以用以下公式计算，此元素不在move_group中启用，使用会导致报错。

      value = multiplier * other_joint_value + offset.

      joint(可选)

      需要模仿的joint的名字。

      multiplier(可选)

      指定上述公式中的乘数因子。

      offset(可选)

      指定上述公式中的偏移项。默认值为0(revolute joint的单位为弧度，prismatic joint的单位为米)。

      <safety_controller> (可选)

      该元素为安全控制限制，此元素下数据会读入到move_group中，但实际上时无效，move_group会跳过此处限制直接读取limit下的参数内容，同时设置该元素有几率会导致规划失败。

      soft_lower_limit (可选, 默认为0)

      该属性指定了joint安全控制边界的下界，是joint安全控制的起始限制点。这个值需要大于上述的limit中的lower值。更多细节详见安全限制。

      soft_upper_limit (可选, 默认为0)

      该属性指定了joint安全控制边界的上界，是joint安全控制的起始限制点。这个值需要小于上述的limit中的upper值。更多细节详见安全限制。

      k_position(可选, 默认为0)

      本属性用于说明位置和速度之间的关系。更多细节详见安全限制。

      k_velocity(必需)

      本属性用于说明力和速度之间的关系。更多细节详见安全限制。

示例：

1.2.3 STL-3D模型文件

      STL文件是3D模型文件，机器人的URDF或仿真环境通常会引用这类文件，它们描述了机器人的三维模型。相比URDF文件简单定义的型状，STL文件可以定义复杂的模型，可以直接从solidworks或其他建模软件导出机器人装配模型，从而显示出更加精确的外形。

1.2.4 Rqt-数据流可视化工具

      rqt是一个基于qt开发的可视化工具，拥有扩展性好、灵活易用、跨平台等特点，主要作用和RViz一致都是可视化，但是和RViz相比，rqt要高级一个层次。常见的命令有：

      rqt_graph：显示通信架构

      rqt_plot：绘制曲线

      rqt_console：查看日志

1.2.5 TF-坐标转换

      TF是ROS世界里一个基本的也很重要的概念，所谓TF(TransForm)，就是坐标转换。在现实生活中，我们做出各种行为模式都可以在很短的时间里完成（比如拿起身边的物品），但是在机器人的世界里，则远远没有那么简单。观察下图，我们来分析一下抓取物品需要做到什么？而TF又起到什么样的作用？

      当机器人的＂眼睛＂（如摄像头）获取一组关于物体的坐标方位数据后，但是相对于来说，这个坐标只是相对于安装的摄像头，并不直接适用于机械手爪执行，那么物体相对于头部和手臂之间的坐标转换，就是TF。

      坐标变换包括位置和姿态两个方面的变换，ROS中的tf是一个可以让用户随时记录多个坐标系的软件包。tf保持缓存的树形结构中的坐标系之间的关系，并且允许用户可以在任何期望的时间点以及任何两个坐标系之间转换点、矢量等。

1.2.6 Gazebo-机器人仿真工具

      Gazebo是一个机器人仿真工具、模拟器，也是一个独立的开源机器人仿真平台，可以进行机器人的运动学、动力学仿真，能够模拟机器人常用的传感器（如激光雷达、摄像头、IMU等），也可以加载自定义的环境和场景。 Gazebo提供高保真度的物理模拟，其提供一整套传感器模型，以及对用户和程序非常友好的交互方式。

      通常一些不依赖于具体硬件的算法和场景都可以在Gazebo上仿真，例如图像识别、传感器数据融合处理、路径规划、SLAM等任务完全可以在Gazebo上仿真实现，大大减轻了对硬件的依赖。

1.2.7 Moveit!-运动导航

      Moveit!是目前针对移动操作最先进的软件。它结合了运动规划、操纵、三维感知、运动学、控制和导航的最新进展；它提供了一个易于使用的平台，能开发先进的机器人应用程序，评估新的机器人设计和建筑集成的机器人产品，它广泛应用于工业，商业，研发和其他领域。MOVEit！是最广泛使用的开源软件的操作，并已被用于超过65个机器人。

      MOVEit！的使用通过为用户提供接口来调用它，包括C++、Python、GUI三种接口。ROS中的move_group节点充当整合器，整合多个独立组件，提供ROS风格的Action和service。move_group通过ROS topic和action与机器人通讯，获取机器人的位置、节点等状态，获取数据再传递给机器人的控制器。为了便于理解Moveit!,请查看下面的系统架构图（见下图）。

2. 创建Ros工作空间并编译

      本节实验主要是学会为源代码创建新的Ros工作空间并能进行编译。需要提前准备好硬件、并配置好软件环境（如下表所示）。

2.1为源码创建空间并编译

      第一步：打开终端，创建工作空间。

      打开终端：同时按下Crtl+Alt+T ，接着按下Enter，等待终端打开；

      新建ros工作空间：在终端中输入mkdir  -p  ~/myself_ws/src ，接着按下 Enter，（如下图所示）。

第二步：编译ros工作空间。

在上述的终端中输入：cd  ~/myself_ws，接着按下Enter；

接着在该终端继续输入：catkin_make，接着按下Enter，等待创建的ros工作空间编译完成（大致需要15秒左右）。

第三步：拷贝源代码并编译URDF及moveit文件。

       ① 复制功能包：将文末资料中的ats_arm02和my_robot_arm两个功能包复制粘贴到PC机的/myself_ws/src 文件夹中。

       ② 编译: 打开终端，并在终端中输入：cd  ~/myself_ws，之后按下Enter；接着在上述终端中输入：catkin_make，接着按下Enter，等待编译完成，该过程大致需要30秒。

2.2 设置环境变量

       在计算机操作系统里面设置环境变量其实就是设置一定的文件路径，让计算机执行命令的时候方便找到。所以ROS中环境变量就是为了让计算机更方便的找到文件所在的路径来执行。这里介绍两种将ros工作空间添加到环境变量的方法，主要介绍其中常见的一种。

       永久上传创建的ros工作空间至环境变量中：

3. URDF与仿真

      本节实验主要是把URDF模型在rviz中显示出来，并通过tf观察建立起坐标系；同时通过改变joint来观察机械臂朝向变化。