Unified Robot Description Format,简称为URDF(标准化机器人描述格式),是一种用于描述机器人及其部分结构、关节、自由度等的XML格式文件。
一、URDF语法规范
参见:
二、URDF教程
如下图所示,本节将创建一个如下图所示结构的机器人模型。
2.1 基础模型
上图所示是一个树形机器人模型,我们先从机器人的整体结构出发,不考虑过多的细节,可以将机器人通过如下的URDF表示:
上边的URDF模型定义了机器人的4个环节(link),然后定义了三个关节(joint)来描述环节之间的关联。
ROS为用户提供了一个检查URDF语法的命令:
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
2.2 添加机器人尺寸
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<origin>
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<origin>
域的参数就如下所示:
为所有关节应用尺寸:
再次使用check_urdf检查通过后继续下一步。
2.3 添加运动学参数
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:
同理,joint1的旋转轴是:
应用到我们的URDF中:
继续使用check_urdf检查语法错误。
2.4 图形化显示URDF模型
如果你希望以图形的方式来查看它,那么可以使用urdf_to_graphiz
命令工具:
$ urdf_to_graphiz my_robot.urdf
此命令将生成两个文件:my_robot.gv 和 my_robot.pdf。可以使用 evince 打开:
$ evince my_robot.pdf
然后即可看到图形化的URDF:
三、更多示例
参见:
参考: