ROS基础学习笔记二（URDF机器人建模）

学习ROS主要是想建立一个turtlrbot小车模型在固定仿真环境中实现机器人的自动建立地图与定位功能，可以再扩展的就是通过使用路径规划算法实现机器人的导航功能。核心的步骤就是要建立一个机器人，所以开始学习使用URDF建立一个机器人。上一讲主要学习ROS如何创建工作空间、如何创建功能包以及ROS的三种通信编程方式：动作、服务、参数编程。学习任何东西一定要学会总结，这样可以加深理解学习，推荐给大家，另外我学习的视频主要是观看深蓝学院的ROS的机器人操作与系统，这门课主要是古月老师主讲，讲的非常好，总结的也很到位，大家可以结合古月老师的书籍来学习《ROS机器人开发与实践》。另外我也把视频传到了哔哩哔哩，大家可以关注我的哔哩哔哩账号：杨光university进行观看，课件与源码如果有需求的同学可以在评论区回复邮箱，我看到发给你。

下面正式开始介绍今天的主题：URDF机器人建模。

1.原理介绍

URDF(Unified Robot Description Format)即统一机器人描述格式，使用的语言主要是XML标记语言。ROS可以解析URDF文件中使用XML格式描述的机器人模型。

一个URDF文件中主要包括和;

• :描述机器人某一个刚体部分的外观和物理属性；
• 尺寸（size）、颜色（color）、形状（shape）、惯性矩阵（inertial matrix）、碰撞参数（collision properties）
• :描述机器人link部分的外观参数；
• :描述link的惯性参数；
• :描述link的碰撞属性；

    
        
            //机器人的起点
             
                //几何特性，cylinder表示圆柱体，length表示高度，radius表示半径
            
            //物体的颜色名字本质上不起什么作用
                //颜色起作用的在这里，rgba分别表示红绿蓝以及透明度
            
        
    

link和link之间通过joint连接，joint的具体特点：

• 描述机器人关节的运动学和动力学属性
• 包括关节运动的位置和速度限制
• 根据关节运动形式，具体有六种类型

关节类型	描述
continuous	旋转关节，可以围绕单轴无限旋转
revolute	旋转关节，类似于continuous，但是有旋转的角度极限
prismatic	滑动关节，沿某一轴线移动的关节，带有位置极限
planar	平面关节，允许在平面正交方向上平移或者旋转
floating	浮动关节，允许进行平移、旋转运动
fixed	固定关节，不允许运动的特殊关节

• :关节的参考位置，用来校准关节的绝对位置；
• :描述关节的物理属性，
• :描述运动的一些极限值
• :描述关节与已有关节的关系；
• :描述安全控制器参数

总结：一个完整的机器人模型需要一系列的和组成。

2.具体步骤

创建一个机器人的功能包

catkin_create_pkg mbot_description urdf xacro

然后新建几个文件夹：

• urdf:存放机器人模型的URDF或xacro文件
• meshes:放置URDF中引用的模型渲染文件
• launch：保存相关启动文件
• config:保存rviz的配置文件

1、使用圆柱体创建一个车体模型

2、使用圆柱体创建车轮

3、使用球体创建前后支撑轮

4、创建传感器摄像头

5、创建传感器激光雷达

上文是深蓝学院ROS课程分享的，下面是我画的