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编程问答

ROS-URDF仿真

發(fā)布時間：2023/12/18 编程问答 31 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 ROS-URDF仿真小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.

前言：URDF （標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)器人描述格式）,是一種用于描述機(jī)器人及其部分結(jié)構(gòu)、關(guān)節(jié)、自由度等的XML格式文件。

一、首先做一個帶有四個輪子的機(jī)器人底座。

1.1 新建urdf文件

在chapter4_tutorials/robot1_description/urdf文件夾下新建robot1.urdf文件，內(nèi)容如下：

<?xml version="1.0"?> <robot name="robot1"> <link name="base_link"><visual><geometry><box size="0.2 .3 .1"/></geometry><origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.05"/><material name="white"><color rgba="1 1 1 1"/></material></visual><collision><geometry><box size="0.2 .3 0.1"/></geometry></collision><inertial><mass value="100"/><inertia ixx="1.0" ixy="0.0" ixz="0.0" iyy="1.0" iyz="0.0" izz="1.0"/></inertial> </link><link name="wheel_1"><visual><geometry><cylinder length="0.05" radius="0.05"/></geometry><origin rpy="0 1.5 0" xyz="0.1 0.1 0"/><material name="black"><color rgba="0 0 0 1"/></material></visual><collision><geometry><cylinder length="0.05" radius="0.05"/></geometry></collision><inertial><mass value="10"/><inertia ixx="1.0" ixy="0.0" ixz="0.0" iyy="1.0" iyz="0.0" izz="1.0"/></inertial></link><link name="wheel_2"><visual><geometry><cylinder length="0.05" radius="0.05"/></geometry><origin rpy="0 1.5 0" xyz="-0.1 0.1 0"/><material name="black"/></visual><collision><geometry><cylinder length="0.05" radius="0.05"/></geometry></collision><inertial><mass value="10"/><inertia ixx="1.0" ixy="0.0" ixz="0.0" iyy="1.0" iyz="0.0" izz="1.0"/></inertial></link><link name="wheel_3"><visual><geometry><cylinder length="0.05" radius="0.05"/></geometry><origin rpy="0 1.5 0" xyz="0.1 -0.1 0"/><material name="black"/></visual><collision><geometry><cylinder length="0.05" radius="0.05"/></geometry></collision><inertial><mass value="10"/><inertia ixx="1.0" ixy="0.0" ixz="0.0" iyy="1.0" iyz="0.0" izz="1.0"/></inertial></link><link name="wheel_4"><visual><geometry><cylinder length="0.05" radius="0.05"/></geometry><origin rpy="0 1.5 0" xyz="-0.1 -0.1 0"/><material name="black"/></visual><collision><geometry><cylinder length="0.05" radius="0.05"/></geometry></collision><inertial><mass value="10"/><inertia ixx="1.0" ixy="0.0" ixz="0.0" iyy="1.0" iyz="0.0" izz="1.0"/></inertial></link><joint name="base_to_wheel1" type="fixed"><parent link="base_link"/><child link="wheel_1"/><origin xyz="0 0 0"/></joint><joint name="base_to_wheel2" type="fixed"><parent link="base_link"/><child link="wheel_2"/><origin xyz="0 0 0"/></joint><joint name="base_to_wheel3" type="fixed"><parent link="base_link"/><child link="wheel_3"/><origin xyz="0 0 0"/></joint><joint name="base_to_wheel4" type="fixed"><parent link="base_link"/><child link="wheel_4"/><origin xyz="0 0 0"/></joint> </robot>

解析：urdf文件主要有l(wèi)ink和joint組成。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

<robot name="robot1">? ?機(jī)器人標(biāo)簽，機(jī)器人名字為robot1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

<visual>? 可視化屬性

<geometry>? 形狀

<box size="0.2 .3 .1"/>? ?方形，尺寸為0.2m*0.3m*1m

<origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.05"/>? 起點(diǎn)位置無位移，繞z軸旋轉(zhuǎn)。

<material name="white">? 材料名稱為白色

<color rgba="1 1 1 1"/>? 顏色屬性為1 1 1 1?

<collision>??

<joint name="base_to_wheel1" type="fixed">? joint標(biāo)簽，關(guān)節(jié)名稱為base_to_wheel1，類型為固定。continuous為繞某一軸旋轉(zhuǎn)

<parent link="base_link"/>? 父連桿是base_link

<child link="wheel_1"/>子連桿是wheel_1

<origin xyz="0 0 0"/>? ?起點(diǎn)位置無偏移。注：這里的起點(diǎn)是相對與父連桿的位置，并不是絕對坐標(biāo)。

?為了檢查書寫的語法是否正確和配置是否有誤，可以使用語法檢查工具：

check_urdf robot1.urdf

?-------------------------------------------

顯示如下：

robot name is: Robot1
---------- Successfully Parsed XML ---------------
root Link: base_link has 4 child(ren)
child(1): wheel1
child(2): wheel2
child(3): wheel3
child(4): wheel4

查詢工具（可選）

使用urdf_to_graphiz命令工具：

urdf_to_graphiz robot1.urdf

生成兩個文件：robot1.pdf和robot1.gv

直接查看robot1.pdf或者使用命令：

evince Robot1.pdf

?-------------------------------------------

顯示如下：

1.2 在rviz里查看3D模型

新建launch文件

在robot_description/launch文件夾下新建display.launch文件，代碼如下：

<?xml version="1.0"?> <launch><arg name="model" /><arg name="gui" default="False" /><param name="robot_description" textfile="$(arg model)" /><param name="use_gui" value="$(arg gui)"/><node name="joint_state_publisher" pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" /><node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" /><node name="rviz" pkg="rviz" type="rviz" args="-d $(find urdf_tutorial)/urdf.rviz" /> </launch>

運(yùn)行l(wèi)aunch文件?

roslaunch chapter4_tutorials display.launch model:=/home/cdq/dev/catkin_ws/src/chapter4_tutorials/robot1_description/robot1.urdf

注意：不要把冒號和等號寫反了，文件位置信息可以把文件直接拖進(jìn)終端就會顯示出來。

--------------------------------------------

顯示如下：

默認(rèn)狀態(tài)下畫面中什么都沒有，此時需要做出調(diào)整。

在左下角的add按鈕中添加RobotModel，然后將Fixed Frame選為base_link

?二、添加基座臂、連接臂和夾持臂

2.1 補(bǔ)充urdf文件

在</robot>前增添以下代碼：

2.2 顯示3D圖形

roslaunch chapter4_tutorials display.launch model:=/home/cdq/dev/catkin_ws/src/chapter4_tutorials/robot1_description/urdf/robot1.urdf　　

-----------------------------------------

如果終端顯示錯誤：

[rospack] Error: package 'pr2_description' not found........

?則需要安裝pr2模型文件

sudo apt-get install ros-kinetic-pr2-common

-----------------------------------------

如果顯示如下警告，請忽視，程序正常運(yùn)行：

libGL error: failed to create drawable
TIFFFieldWithTag: Internal error, unknown tag 0x829a.
TIFFFieldWithTag: Internal error, unknown tag 0x829d.
TIFFFieldWithTag: Internal error, unknown tag 0x8822.

......

2.3 使機(jī)器人運(yùn)動?

配合joint_state_publisher，調(diào)用gui功能:

roslaunch chapter4_tutorials display.launch model:=/home/cdq/dev/catkin_ws/src/chapter4_tutorials/robot1_description/urdf/robot1.urdf gui:=ture

--------------------------------------------------

顯示如下:

urdf文件中每一個axis對應(yīng)一個調(diào)節(jié)器，joint_state_publisher應(yīng)該是ros中自帶的調(diào)節(jié)joint的功能，所以直接調(diào)用就可以。

如在arm_1_to_arm_base上所使用的限制通過<limit effort="1000.0"lower="-1.0"upper="1.0"velocity="0.5"/>這一行設(shè)置，可以用axis xyz="100"選擇轉(zhuǎn)動軸來運(yùn)動。

<limit>標(biāo)簽用于選擇以下屬性：

effort（關(guān)節(jié)所承受的最大力），lower（賦值給關(guān)節(jié)的下限，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的單位是弧度，移動關(guān)節(jié)的單位是米），upper（賦值給關(guān)節(jié)的上限），velocity（強(qiáng)制關(guān)節(jié)的最大速度）。

?-END-?

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/chendeqiang/p/10205874.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的ROS-URDF仿真的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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