ROS学习--UDRF

定义

Unified Robot Description Format，统一机器人描述格式，简称为URDF。ROS中的urdf功能包包含一个URDF的C++解析器，URDF文件使用XML格式描述机器人模型。

格式

具体参见

节点描述如下

1、sensor/proposals
Describes a sensor, such as a camera, ray sensor, etc
描述了一个传感器，如相机、光线传感器等
2、link
Describes the kinematic and dynamic properties of a link.
描述一个链接的动态和动态属性。
3、transmission
Transmissions link actuators to joints and represents their mechanical coupling
变速器将执行器连接到接头并表示它们的机械耦合
4、joint
Describes the kinematic and dynamic properties of a joint.
介绍了关节的运动学和动力学特性。
5、gazebo
Describes simulation properties, such as damping, friction, etc
描述仿真属性，如阻尼、摩擦等
6、sensor
Describes a sensor, such as a camera, ray sensor, etc
描述了一个传感器，如相机、光线传感器等
7、model_state
Describes the state of a model at a certain time
在一定时间内描述模型的状态
8、model
Describes the kinematic and dynamic properties of a robot structure.
描述了机器人结构的运动学和动力学特性。

语法检查工具

ROS提供了一个工具来检查我们UDRF的正确性。首先获取我们的工具。

sudo apt-get install liburdfdom-tools

安装完毕后，执行检查

check_urdf my_robot.urdf

如果一切正常，将会有如下显示：

robot name is: test_robot
———- Successfully Parsed XML —————
root Link: link1 has 2 child(ren)
child(1): link2
child(2): link3
child(1): link4

语法格式正式开讲

一个小Demo

<robot name="test_robot"> <link name="link1" />  <link name="link2" />  <link name="link3" /> <link name="link4" /> <joint name="joint1" type="continuous">  <parent link="link1"/>  <child link="link2"/> joint> <joint name="joint2" type="continuous"> <parent link="link1"/>  <child link="link3"/> joint>  <joint name="joint3" type="continuous">  <parent link="link3"/> <child link="link4"/> joint> robot>

	
	

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按照骨骼动画进行了解，Link表示的是骨骼，Joint表示的是关节，骨骼在关节的作用下回体现出父子关系。

Joint的描述

origin

在基础模型之上，我们为机器人添加尺寸大小。由于每个环节的参考系都位于该环节的底部，关节也是如此，所以在表示尺寸大小时，只需要描述其相对于连接的关节的相对位置关系即可。URDF中的域就是用来表示这种相对关系。
例如，joint2相对于连接的link1在x轴和y轴都有相对位移，而且在x轴上还有90度的旋转变换，所以表示成域的参数就如下所示：

<origin xyz="-2 5 0" rpy="0 0 1.57" /> 

	
	

		1
	

没看懂，具体数字对应不起来

axis

如果我们为机器人的关节添加旋转轴参数，那么该机器人模型就可以具备基本的运动学参数。
例如，joint2围绕正y轴旋转，可以表示成：

<axis xyz="0 1 0" /> 

	
	

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axis旋转起来的坐标系应该是什么样子的呢

最后我们生成了一个相对复杂的UDRF，看是否能理解

<robot name="test_robot"> <link name="link1" /> <link name="link2" /> <link name="link3" /> <link name="link4" /> <joint name="joint1" type="continuous"> <parent link="link1"/> <child link="link2"/> <origin xyz="5 3 0" rpy="0 0 0" /> <axis xyz="-0.9 0.15 0" /> joint> <joint name="joint2" type="continuous"> <parent link="link1"/> <child link="link3"/> <origin xyz="-2 5 0" rpy="0 0 1.57" /> <axis xyz="-0.707 0.707 0" /> joint> <joint name="joint3" type="continuous"> <parent link="link3"/> <child link="link4"/> <origin xyz="5 0 0" rpy="0 0 -1.57" /> <axis xyz="0.707 -0.707 0" /> joint> robot>

	
	

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图形化显示UDRF

ROS提供了工具可以进行图形化显示

urdf_to_graphiz my_robot.urdf

生成后的结果变成

最后附上官网的UDRF例子