《精通ROS机器人编程（原书第2版） 》 —3.2　利用URDF理解机器人建模

3.2　利用URDF理解机器人建模

我们已经讨论了urdf软件包。在本节中，我们将进一步研究URDF XML标签，它有助于进行机器人建模。我们必须创建一个文件，并在其中编写机器人的每个连杆和关节之间的连接关系，并用.urdf扩展名保存文件。

URDF可以表示机器人的运动学和动态描述，机器人的视觉以及机器人的碰撞模型。

下面是组成URDF机器人模型常用的URDF标签：

link：link标签表示机器人的单个连杆。使用此标签，我们可以为机器人的一个连杆及其属性建模。该模型包括大小、形状和颜色，甚至可以导入一个3D网格来表示机器人的连杆。我们还可以提供连杆的动态属性，如惯性矩阵和碰撞属性。

语法如下：

图3-1是单个连杆的表示。visual区域代表机器人的真实连杆，将真实连杆包围的面积是collision区域。collision部分包围了真实连杆，可以在与真实连杆发生碰撞之前检测到碰撞。

joint：joint标签表示机器人关节。我们可以指定关节的运动学和动力学，并设定关节运动和速度的极限。joint标签支持不同类型的关节，如旋转关节（revolute）、无限位旋转关节（continuous）、滑动关节（prismatic）、固定关节（fixed）、浮动关节（floating）和平面关节（planar）。

语法如下：

在两个连杆之间会形成一个URDF关节。第一个被称为父连杆（parent），第二个被称为子连杆（child）。图3-2是一个关节及其连杆的示意图：

robot：这个标签封装了用URDF表示的整个机器人模型。在robot标签内，我们可以定义机器人的名字、各个连杆，以及机器人的各关节。

图3-2　UDRF关节的可视化

语法如下：

机器人模型由连接的连杆和关节组成。图3-3是一个机器人模型的可视化效果。

图3-3　由连杆和关节构成的机器人模型的可视化

gazebo：当我们在URDF中包含Gazebo仿真器的仿真参数时，使用这个标签。我们可以用这个标签包含gazebo插件、gazebo材料属性等。以下是一个使用gazebo标签的例子：

你可以在http://wiki.ros.org/urdf/XML中找到更多的URDF标签。