urdf 學習筆記一

學習寫urdf有幾個地方需要注意

1. 一定要記住它使用的是右手坐標系。

x正方向朝左， y 正方向向內， z軸正方向朝上

2. 構建樹結構， 即寫link和joint

3. 每個link的參考坐標系都在它的底部，並與關節的參考坐標系正交，為了添加尺寸，需要指定偏移從一個link到它的關節的子link, 這通過添加origin到每個節點解決。

這么說origin表示的是關節相對於父關節的距離和旋轉， xyz和rpy

用ros wiki上的r2d2實例學習

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. 加入關節origin

因為basekink沒有改變，所以這里省略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軸左為正， z為上， y 垂直平面， 右手坐標系）
  </joint>

 

  

 

3. 加入link origin y軸 旋轉

因為basekink沒有改變，所以這里省略baselink...

 

<link name="right_leg">
    <visual>
      <geometry>
        <box size="0.6 .2 .1"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 1.57075 0"/> （y軸旋轉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

 因為basekink沒有改變，所以這里省略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軸旋轉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. 給模型加入材質（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"/> 僅僅這里不同， 關節右移所以是負
  </joint>

</robot>

6. 添加頭，sphere幾何體

注意每定義個link都要為它添加一個關節，否則check_urdf時報錯

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

沒有給頭link添加關節導致的錯誤。

<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. 添加車輪和車輪底座

  

<link name = "right_wheel_base"> //右車輪底座
      <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"> // 右前輪
      <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"/> // 旋轉了車輪
  </joint>

  <link name = "right_back_wheel"> // 右后輪
      <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軸為負，往后移
  </joint>

 

 

左輪也是一樣設置，只需把right 改成left即可, 最后效果如下