ROS学习--第11篇：ROS机器人建模与仿真---向URDF模型添加 物理属性 和 碰撞属性

打开 07-physics.urdf ，以 base_link 为例

1.碰撞属性(Collision)

到目前为止，我们只指定了links的连接，用visual定义了机器人的外形。

然而，为了使碰撞检测工作，或者模拟机器人在类似于 Gazebo 的地方工作，我们还需要定义一个碰撞元素。

• 碰撞元素是 link 的子元素，与 visual 处于同一级别。

• 碰撞元素定义其形状的方式与 visual 相同，带有几何标记。几何标记的格式与 visual 的格式完全相同。

• 你也可以用与碰撞标记的子元素相同的方式指定原点(origin)（与可视的一样）

• 在许多情况下，碰撞元素的形状和原点 可以和 visual完全相同。

• 然而，有两个主要情况不行：

        快速处理 --- 对两个网格进行碰撞检测，相对于两个简单几何体进行碰撞检测要复杂得多。因此，用碰撞元素中更简单的几何图形替换网格。

        安全区 --- 你可能需要限制向敏感设备接近的移动。例如，如果我们不希望任何东西与机器人的头部发生碰撞，我们可以将碰撞几何体定义为包围其头部的圆柱体，以防止任何东西接近其头部。

2.物理属性(Physical Properties)

为了使你的模型能够正确地模拟，你需要定义你的机器人的几个物理特性，像Gazebo就需要这样的物理特性。

2.1 惯性(Inertia)

每个被模拟的 link 都需要一个惯性标签。

• 此元素也是link的子元素。

• 质量(mass) 以 kg 为单位。

• 3x3转动惯量矩阵由惯量元素指定。因为这是对称的，所以只能用6个元素来表示。

     如：

ixx	ixy	ixz
ixy	iyy	iyz
ixz	iyz	izz

 

2.2 接触系数(Contact Coefficients)

您还可以定义 link 彼此接触时的行为方式。

这是通过名为“接触系数(contact_coefficients)”的碰撞标签的子元素完成的。要指定三个属性：
mu——摩擦系数
kp——刚度系数
kd——阻尼系数

2.3 关节动力学(Joint Dynamics)

关节的移动方式由关节的 dynamics tag 定义。这里有两个属性：

• 摩擦-物理静态摩擦。对于棱柱形接头，单位为牛顿。对于旋转接头，单位为牛顿米。

• 阻尼-物理阻尼值。对于棱柱关节，单位为每米牛顿秒。对于旋转接头，每弧度牛顿米秒。

如果未指定，这些系数默认为零。