创建一个urdf机器人_ROS探索总结（二十三）——解读URDF

Unified Robot Description Format，统一机器人描述格式，简称为URDF。ROS中的urdf功能包包含一个URDF的C++解析器，URDF文件使用XML格式描述机器人模型。

1URDF语法规范

2组件

URDF由一些不同的功能包和组件组成，下图描述了这些组件之间的联系。

3URDF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。

3.1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语法的工具：

$ sudo apt-get install liburdfdom-tools

安装完毕后，执行检查：

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

3.2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。

3.3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：

便忘记使用check_urdf检查语法错误。

3.4图形化显示URDF模型

我们现在已经完成了一个简单的URDF模型创建，ROS提供了相应的工具可以让URDF图像化显示出来。

$ urdf_to_graphiz my_robot.urdf

然后打开生成的pdf文件，即可看到图形化的URDF：

4示例

5调试工具

5.1验证工具

上文已经提到了URDF语法检查工具check_urdf，在indigo版本的ROS中，执行如下命令即可：

rosrun urdfdom check_urdf /tmp/pr2.urdf

检查结果如下：

5.2可视化工具

上文同样提到的URDF可视化工具urdf_to_graphiz，在indigo版本额ROS中属于liburdfdom-tools包中的一个工具，可以使用如下命令安装：

sudo apt-get install liburdfdom-tools

可视化工具的使用方法：

urdf_to_graphiz pr2.urdf

结果如下所示：

参考链接