urdf 学习笔记一

全栈程序员站长

发布于 2022-09-20 10:35:43

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发布于 2022-09-20 10:35:43

文章被收录于专栏：全栈程序员必看

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

学习写urdf有几个地方需要注意

1. 一定要记住它使用的是右手坐标系。

x正方向朝左， y 正方向向内， z轴正方向朝上

2. 构建树结构，即写link和joint

3. 每个link的参考坐标系都在它的底部，并与关节的参考坐标系正交，为了添加尺寸，需要指定偏移从一个link到它的关节的子link, 这通过添加origin到每个节点解决。

这么说origin表示的是关节相对于父关节的距离和旋转， xyz和rpy

用ros wiki上的r2d2实例学习

1.初始版本

<?xml version="1.0"?> <robot name="origins"> <link name="base_link"> <visual> <geometry> <cylinder length="0.6" radius="0.2"/> </geometry> </visual> </link> <link name="right_leg"> <visual> <geometry> <box size="0.6 .2 .1"/> </geometry> </visual> </link> <joint name="base_to_right_leg" type="fixed"> <parent link="base_link"/> <child link="right_leg"/> </joint> </robot>

2. 加入关节origin

因为basekink没有改变，所以这里省略baselink…

 <link name="right_leg"> <visual> <geometry> <box size="0.6 .2 .1"/> </geometry> </visual> </link> <joint name="base_to_right_leg" type="fixed"> <parent link="base_link"/> <child link="right_leg"/> <origin xyz="0.22 0 .25"/>（左移和上移， x轴左为正， z为上， y 垂直平面， 右手坐标系） </joint>

3. 加入link origin y轴旋转

因为basekink没有改变，所以这里省略baselink…

<link name="right_leg"> <visual> <geometry> <box size="0.6 .2 .1"/> </geometry> <origin rpy="0 1.57075 0"/> （y轴旋转90度） 　　</visual> </link> <joint name="base_to_right_leg" type="fixed"> <parent link="base_link"/> <child link="right_leg"/> <origin xyz="0.22 0 .25"/> </joint>

4. 加入link origin xyz偏移

因为basekink没有改变，所以这里省略baselink…

<link name="right_leg"> <visual> <geometry> <box size="0.6 .2 .1"/> </geometry> <origin rpy="0 1.57075 0" xyz = “0 0 -0.3 ”/> （y轴旋转90度, 往下0.3） </visual> </link> <joint name="base_to_right_leg" type="fixed"> <parent link="base_link"/> <child link="right_leg"/> <origin xyz="0.22 0 .25"/> </joint>

5. 给模型加入材质（穿上一件衣服）

<?xml version="1.0"?> <robot name="origins"> <link name="base_link"> <visual> <geometry> <cylinder length="0.6" radius="0.2"/> </geometry> <material name = "blue"> <color rgba = "0 0 .8 1"/> </material> </visual> </link> <link name="right_leg"> <visual> <geometry> <box size="0.6 .2 .1"/> </geometry> <material name = "white"> <color rgba = "1 1 1 1"/> </material> <origin rpy = "0 1.57 0" xyz = "0 0 -0.3"/> </visual> </link>

加上左臂

<?xml version="1.0"?> <robot name="origins"> <link name="base_link"> <visual> <geometry> <cylinder length="0.6" radius="0.2"/> </geometry> <material name = "blue"> <color rgba = "0 0 .8 1"/> </material> </visual> </link> <link name="right_leg"> <visual> <geometry> <box size="0.6 .2 .1"/> </geometry> <material name = "white"> <color rgba = "1 1 1 1"/> </material> <origin rpy = "0 1.57 0" xyz = "0 0 -0.3"/> </visual> </link> <joint name="base_to_right_leg" type="fixed"> <parent link="base_link"/> <child link="right_leg"/> <origin xyz="0.22 0 .25"/> </joint> <link name="left_leg"> <visual> <geometry> <box size="0.6 .2 .1"/> </geometry> <material name = "white"> <color rgba = "1 1 1 1"/> </material> <origin rpy = "0 1.57 0" xyz = "0 0 -0.3"/> </visual> </link> <joint name="base_to_left_leg" type="fixed"> <parent link="base_link"/> <child link="left_leg"/> <origin xyz="-0.22 0 .25"/> 仅仅这里不同， 关节右移所以是负 </joint> </robot>

6. 添加头，sphere几何体

注意每定义个link都要为它添加一个关节，否则check_urdf时报错

Error: Failed to find root link: Two root links found: [base_link] and [head]

没有给头link添加关节导致的错误。

<link name = "head"> <visual> <geometry> <sphere radius = "0.2"/> </geometry> <material name = "white"> <color rgba = "1 1 1 1"/> </material> </visual> </link> <joint name = "head_swivel" type = "fixed"> <parent link = "base_link"/> <child link = "head"/> <origin xyz = "0 0 0.3"/> </joint>

8. 添加车轮和车轮底座

<link name = "right_wheel_base"> //右车轮底座 <visual> <geometry> <box size = "0.1 .4 .1"/> </geometry> <material name = "yellow"> <color rgba = "1 1 0 1"/> </material> </visual> </link> <joint name = "right_wheel_base_joint" type = "fixed"> <parent link = "right_leg"/> <child link = "right_wheel_base"/> <origin xyz = "0 0 -0.65"/> </joint> <link name = "right_front_wheel"> // 右前轮 <visual> <geometry> <cylinder length = "0.08" radius = "0.04"/> </geometry> <material name = "black"> <color rgba = " 0 0 0 1"/> </material> </visual> </link> <joint name = "right_front_wheel_joint" type = "fixed"> <parent link = "right_wheel_base"/> <child link = "right_front_wheel"/> <origin xyz = "0 .14 -.05" rpy = "1.5 0 1.5"/> // 旋转了车轮 </joint> <link name = "right_back_wheel"> // 右后轮 <visual> <geometry> <cylinder length = "0.08" radius = "0.04"/> </geometry> <material name = "black"> <color rgba = " 0 0 0 1"/> </material> </visual> </link> <joint name = "right_back_wheel_joint" type = "fixed"> <parent link = "right_wheel_base"/> <child link = "right_back_wheel"/> <origin xyz = "0 -.14 -.05" rpy = "1.5 0 1.5"/> // y轴为负，往后移 </joint>