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1、urdf->机器人的搭建,可以用xml文件表示机器人
gazebo->创建仿真环境,
rviz->感知环境三维可视化工具
2、仿真优势:低成本、高效、高安全性
3、机器人分为关节和连杆两大部分,连杆->机器人可见部分,关节->现实中的连接出的不可见的东西
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urdf语法
-robot标签
-link标签
-joint标签
一、robot
urdf 中为了保证 xml 语法的完整性,使用了robot
标签作为根标签,所有的 link 和 joint 以及其他标签都必须包含在 robot 标签内,在该标签内可以通过 name 属性设置机器人模型的名称
1.属性
name: 指定机器人模型的名称
2.子标签
其他标签都是子级标签
二、link
urdf 中的 link 标签用于描述机器人某个部件(也即刚体部分)的外观和物理属性,比如: 机器人底座、轮子、激光雷达、摄像头...每一个部件都对应一个 link, 在 link 标签内,可以设计该部件的形状、尺寸、颜色、惯性矩阵、碰撞参数等一系列属性
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1.属性
2.子标签
visual ---> 描述外观(对应的数据是可视的)
geometry 设置连杆的形状
标签1: box(盒状)
标签2: cylinder(圆柱)
标签3: sphere(球体)
标签4: mesh(为连杆添加皮肤)
origin 设置偏移量与倾斜弧度
属性1: xyz=x偏移 y便宜 z偏移
属性2: rpy=x翻滚 y俯仰 z偏航 (单位是弧度)
metrial 设置材料属性(颜色)
属性: name
标签: color
collision ---> 连杆的碰撞属性
Inertial ---> 连杆的惯性矩阵
三、joint
urdf 中的 joint 标签用于描述机器人关节的运动学和动力学属性,还可以指定关节运动的安全极限,机器人的两个部件(分别称之为 parent link 与 child link)以"关节"的形式相连接,不同的关节有不同的运动形式: 旋转、滑动、固定、旋转速度、旋转角度限制....,比如:安装在底座上的轮子可以360度旋转,而摄像头则可能是完全固定在底座上。
joint标签对应的数据在模型中是不可见的
1.属性
name ---> 为关节命名
type ---> 关节运动形式
continuous: 旋转关节,可以绕单轴无限旋转
revolute: 旋转关节,类似于 continues,但是有旋转角度限制
prismatic: 滑动关节,沿某一轴线移动的关节,有位置极限
planer: 平面关节,允许在平面正交方向上平移或旋转
floating: 浮动关节,允许进行平移、旋转运动
fixed: 固定关节,不允许运动的特殊关节
2.子标签
parent(必需的)
parent link的名字是一个强制的属性:
child(必需的)
child link的名字是一个强制的属性:
origin
必须加name属性的标签有:robot link joint material
xacro可为不同组件分为不同的文件
xacro要特别注意joint的关系
rqt控制
注意, 当 URDF 需要与 Gazebo 集成时,和 Rviz 有明显区别:
1.必须使用 collision 标签,因为既然是仿真环境,那么必然涉及到碰撞检测,collision 提供碰撞检测的依据。
2.必须使用 inertial 标签,此标签标注了当前机器人某个刚体部分的惯性矩阵,用于一些力学相关的仿真计算。
3.颜色设置,也需要重新使用 gazebo 标签标注,因为之前的颜色设置为了方便调试包含透明度,仿真环境下没有此选项。
gazebo显示小车
差速
联合仿真,rqt发布
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