URDF——统一机器人描述格式

URDF全称为Unified Robot Description Format,中文可以翻译为“统一机器人描述格式”。与计算机文件中的.txt文本格式、.jpg图像格式等类似,URDF是一种基于XML规范、用于描述机器人结构的格式。

从机构学角度讲,机器人通常被建模为由连杆关节组成的结构。连杆是带有质量属性的刚体,而关节是连接、限制两个刚体相对运动的结构。关节也被称为运动副。通过关节将连杆依次连接起来,就构成了一个个运动链(也就是这里所定义的机器人模型)。

举例:

单连杆机器人

一个仅由一根连杆构成的机器人模型可用URDF描述如下:



    
        
            
                
            
        
    

机器人名字为mybot,连杆名为base_link,该连杆是一个长为0.6、横截面半径为0.2的圆柱体。

二连杆机器人



    
        
            
                
            
        
    
     
    
        
            
                
            
        
    
     
    
        
        
        
        
        
    

XML Specifications—— XML规范

robot——Describes all properties of a robot.

机器人——描述机器人的所有属性。
sensor/proposals——Describes a sensor, such as a camera, ray sensor, etc

传感器/建议——描述传感器,例如照相机、光线传感器等
link—— Describes the kinematic and dynamic properties of a link.

连杆——描述链接的运动学和动力学特性。
transmission——Transmissions link actuators to joints and represents their mechanical coupling

传输——变速箱将执行器连接到接头,并表示其机械耦合
joint——Describes the kinematic and dynamic properties of a joint.

关节——描述关节的运动学和动力学特性。
gazebo——Describes simulation properties, such as damping, friction, etc

gazebo——描述模拟特性,例如阻尼、摩擦等

sensor——Describes a sensor, such as a camera, ray sensor, etc

传感器——描述传感器,例如照相机、光线传感器等
model_state——Describes the state of a model at a certain time

模型状态——描述模型在特定时间的状态
model——Describes the kinematic and dynamic properties of a robot structure.

模型——描述机器人结构的运动学和动力学特性。

组件

URDF——统一机器人描述格式_第1张图片

ROS为用户提供了一个检查URDF语法的工具:

sudo apt-get install liburdfdom-tools

URDF——统一机器人描述格式_第2张图片 

 

1、创建一个文件:

URDF——统一机器人描述格式_第3张图片

URDF——统一机器人描述格式_第4张图片 

 2、添加尺寸

描述相对于连接的关节的相对位置关系

URDF——统一机器人描述格式_第5张图片

 URDF——统一机器人描述格式_第6张图片

 3、添加运动学参数

URDF——统一机器人描述格式_第7张图片

URDF——统一机器人描述格式_第8张图片 

 4、图形化显示URDF模型

 URDF——统一机器人描述格式_第9张图片

 

5、工具

检查工具:check_urdf

可视化工具:urdf_to_graphiz

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