Solidworks导出urdf模型文件详细步骤

获得机器人的模型图

通常机器人的模型文件在官网都是会提供的，本文所使用的是新松双臂机器人DSCR5，如下图所示：

它的模型文件在新松官网（https://www.siasun-in.com/index/goods/pro_detail/cid/2.html）也是可以获得的，通过填写个人的信息便可已下载。下载的文件为solidworks模型文件，使用soildworks软件打开便可一进行下一步工作了。

添加机器人坐标系

想要生成机器人的urdf文件必须进行自主的设置机器人的坐标系，对与revolute类型的关节来说还需要设置转轴‘Z’，这样的话导出的模型文件才是可用的。成功与否的关键在于坐标系建立的正确性，故同学们需要在此部分工作中十分谨慎。

建立坐标系的方法：我使用的方法是DH坐标系的建立方法，有的博文也提到了使用改进的DH方法也是可以正确的导出urdf文件的，由于我并没有去验证，所以还是建议同学们使用标准的DH方法去建立坐标系。

对于DH建坐标系的方法本文不在赘述，可参考的博文很多，通过应用此方法我建立了如下的坐标系：

七自由度已经属于复杂的了，其他自由度的机械臂建立起来会简单一些
极力推荐同学们先自己画一个草图来建立坐标系，这样在下一步在solidworks建立参考坐标系会直观很多。

在solidworks中添加参考坐标系

首先我们先忽略到世界坐标系，也就是上图中的‘O0’所在的坐标系，为了正确的导出urdf文件需要给每一个关节添加参考坐标系，坐标系的原点和每个轴的方向和上图是一模一样的。对于双臂机器人来说就是同一个步骤重复两次而已。

添加坐标系的步骤为，先选定每个link的旋转轴以添加参考轴，然后通过参考轴的交点选取坐标系的原点，最后再添加参考坐标系，建立好参考坐标系后的模型文件如下图所示。

简单的说就是：

1.通过确定转轴 ‘Z’ 添加参考轴，对于七轴的机器人来说这一步单臂需要建立7根参考轴
2.确定参考坐标的原点，对于此机器人来说单臂有4个原点，不明白的可以看上一张的坐标系建立草图
3.建立‘x’轴的参考轴，最后通过选取原点、x轴方向、z轴方向的方式建立参考坐标系（y会通过右手法则自动生成）

下载sw_urdf_exporter 的插件

完成上述的步骤你就离成功不远了，点击此处可下载相关的插件。安装好了以后就可在solidworks中的tools里进行调用了。

sw_urdf_exporter的使用

对于每个非base link 的link，我们需要依次添加 link的名称，joint名称，坐标系，旋转轴，模型的实体（直接点击相应的部分即可选中）以及子link的个数。base link 的坐标系可以自动生成，前提是选择好base包含的实体部分。

对于旋转的link设置参考下图：

最后点击preview and export便可以检查然后导出urdf文件

在这个环节我们可以设置机器人关节的活动范围，速度限制，承受的重量限制等，我觉得在这里添加这些信息比较麻烦故将之后直接在urdf文件里面修改。再次强调 coordinate 必须按照dh方式建立并在插件中选择，旋转轴也必须选择对应的‘Z轴’所在的位置。

自己确定好命名规则或者做好相应的笔记，不然很容易出错的。
检查各个关节的信息无误后点击‘next’按钮根据提示便可以导出机器人的模型urdf文件。

本文导出的文件和模型文件可以在此处下载
注：我使用solidworks直接导出的urdf文件的左臂的3、4、5关节旋转轴有点小问题，估计是当时旋转轴选错了。我已直接在urdf文件的‘axis’里进行了修改，现在已经可以在moveit里面进行路径规划了。urdf文件是无误的，模型文件看右臂的配置即可，也是没有问题的，大家可以放心下载。