从零开始建立机械臂URDF模型

1.创建功能包，初始化环境

catkin_create_pkg mbot_description urdf xacro

2.配置环境
3.在src文件夹下新建urdf、meshes、launch、config文件夹

4.在urdf文件里面新建一个marm.urdf文件

5.配置marm.launch启动文件

<launch><!-- 设置机器人模型路径参数 --><param name="robot_description" textfile="$(find marm_description)/urdf/marm.urdf" /><!-- 运行joint_state_publisher节点，发布机器人的关节状态  --><node name="joint_state_publisher_gui" pkg="joint_state_publisher_gui" type="joint_state_publisher_gui" /><!-- 运行robot_state_publisher节点，发布tf  --><node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" /><!-- 运行rviz可视化界面 --><node name="rviz" pkg="rviz" type="rviz" args="-d $(find marm_description)/config/marm_urdf.rviz" required="true" />
</launch>

以后若要换，只需要修改机器人模型路径参数即可

6.编辑marm.urdf文件,先建立一个底座：

<?xml version="1.0" ?>
<robot name="marm"><!-- /    COLOR    / --><material name="Black"><color rgba="0 0 0 1"/></material><material name="White"><color rgba="1 1 1 1"/></material><material name="Blue"><color rgba="0 0 1 1"/></material><material name="Red"><color rgba="1 0 0 1"/></material><!-- /    BASE    / --><link name="base_link"><visual><origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/><geometry><cylinder length="0.04" radius="0.05"/></geometry><material name="White"/></visual></link>

效果图如下：

7.加入第一个link：

<!-- /   LINK1  // --><link name="link1"><visual><origin rpy="0 1.5707 0" xyz="-0.05 0 0"/><geometry><cylinder length="0.1" radius="0.03"/></geometry><material name="Blue"/></visual></link><joint name="joint1" type="revolute"><parent link="base_link"/><child link="link1"/><origin rpy="0 1.5707 0" xyz="0 0 0.02"/><axis xyz="-1 0 0"/><limit effort="300" lower="-3.14159" upper="3.14159" velocity="1"/></joint>

效果图如下：

continuous: 一个不受限制的, 绕着一根轴的转动副.
revolute: 一个转动角度受到限制的, 绕着一根轴的转动副.
prismatic: 一个沿着一根轴的滑动副, 并且有限位.
fixed: 固定关节.
floating: 这个关节允许六个自由度的运动, 浮动关节.
planar: wiki上的原话是: This joint allows motion in a plane perpendicular to the axis. 我理解是, 这个关节允许再垂直于轴的一个平面内进行运动, 参考"ROS机器人开发实践"第115页上的内容. 这里的运动应该即包括平移, 也包括旋转.

8.依次添加link2、link3、link4、link5、link6

<!-- ///   LINK2  // --><link name="link2"><visual><origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.07"/><geometry><cylinder length="0.14" radius="0.03"/></geometry><material name="White"/></visual></link><joint name="joint2" type="revolute"><parent link="link1"/><child link="link2"/><origin rpy="-1.5707 0 1.5707" xyz="-0.1 0 0.0"/><axis xyz="1 0 0"/><limit effort="300" lower="-3.14159" upper="3.14159" velocity="1"/></joint><!-- /   LINK3  / --><link name="link3"><visual><origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 -0.075"/><geometry><cylinder length="0.15" radius="0.03"/></geometry><material name="Blue"/></visual></link><joint name="joint3" type="revolute"><parent link="link2"/><child link="link3"/><origin rpy="0 3.14159 0" xyz="0 0 0.14"/><axis xyz="-1 0 0"/><limit effort="300" lower="-3.14159" upper="3.14159" velocity="1"/></joint><!-- ///   LINK4   --><link name="link4"><visual><origin rpy="0 1.5707 0" xyz="0.03 0 0"/><geometry><cylinder length="0.06" radius="0.025"/></geometry><material name="Black"/></visual></link><joint name="joint4" type="revolute"><parent link="link3"/><child link="link4"/><origin rpy="0 1.5707 3.14159" xyz="0.0 0.0 -0.15"/><axis xyz="1 0 0"/><limit effort="300" lower="-3.14159" upper="3.14159" velocity="1"/></joint><!-- //   LINK5  / --><link name="link5"><visual><origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.03"/><geometry><cylinder length="0.06" radius="0.03"/></geometry><material name="White"/></visual></link><joint name="joint5" type="revolute"><parent link="link4"/><child link="link5"/><origin rpy="0 1.5707 0" xyz="0.06 0.0 0.0"/><axis xyz="1 0 0"/><limit effort="300" lower="-3.14159" upper="3.14159" velocity="1"/></joint><!--    LINK6  / --><link name="link6"><visual><origin rpy="0 1.5707 0" xyz="0.01 0 0 "/><geometry><cylinder length="0.02" radius="0.04"/></geometry><material name="Blue"/></visual></link><joint name="joint6" type="revolute"><parent link="link5"/><child link="link6"/><origin rpy="4.712385 -1.5707 0" xyz="0 0 0.06"/><axis xyz="1 0 0"/><limit effort="300" lower="-6.28318" upper="6.28318" velocity="1"/></joint>

效果如下：

9.添加机械爪：
采用的是简易的抓取方法，爪1来移动，爪2固定不动
爪1的模式为prismatic（prismatic: 一个沿着一根轴的滑动副, 并且有限位）。

<!-- //   GRIPPER   // --><link name="gripper_finger_link1"><visual><origin rpy="0 1.5707 0" xyz="0.03 0 0"/><geometry><box size="0.03 0.01 0.06"/></geometry><material name="White"/></visual></link><link name="gripper_finger_link2"><visual><origin rpy="0 1.5707 0" xyz="0.03 0 0"/><geometry><box size="0.03 0.01 0.06"/></geometry><material name="White"/></visual></link><joint name="finger_joint1" type="prismatic"><parent link="link6"/><child link="gripper_finger_link1"/><origin rpy="0 0 0" xyz="0.02 -0.03 0"/><axis xyz="0 1 0"/><limit effort="100" lower="0" upper="0.06" velocity="0.02"/></joint><joint name="finger_joint2" type="fixed"><parent link="link6"/><child link="gripper_finger_link2"/><origin rpy="0 0 0" xyz="0.02 0.03 0"/></joint>

效果如下：

10.又新建了一个无显示的link，来形成抓取坐标系
值得一提的是，只要有link，无论有无显示，都要附加一个joint

<!-- //   GRASPING FRAME   // --><link name="grasping_frame"/><joint name="grasping_frame_joint" type="fixed"><parent link="link6"/><child link="grasping_frame"/><origin rpy="0 0 0" xyz="0.06 0 0"/></joint>

最终效果图：

tf坐标：

11.查看urdf结构图

urdf_to_graphiz marm.urdf

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