这个博客是用来记录关于【从Solidworks中导出URDF模型】的学习历程：

相关课程链接见：如何从Solidworks导出URDF模型 • 古月 (guyuehome.com)

 下面让我们一起开始吧！！！

1. sw_urdf_exporter插件介绍

插件下载链接：sw_urdf_exporter - ROS Wiki

sw_urdf_exporter插件是一个用于SolidWorks CAD软件的工具，允许用户将SolidWorks模型导出为URDF（统一机器人描述格式）文件。URDF文件是一种XML格式的文件，被广泛用于描述机器人的物理结构和关节，以便于在机器人操作系统（ROS）等平台上进行仿真和控制。

 插件安装完成后，打开SW软件进行查看，任意打开一个装配体模型：

点击：工具 ——> Tools ——> Export as UREDF

发现左边多出来了一个URDF Exporter，说明插件安装成功

2. 如何导出移动机器人URDF模型

        机器人中的每个link之间的关系是通过joint来描述的，首先，先来配置好机器人的核心坐标系以及旋转轴：

        先来确定各个link的坐标系，整个移动机器人的底盘有个base_link坐标系，4个轮子有4个轮子的坐标系，控制板和雷达也有2个坐标系。加起来一个有7个坐标系。下面开始创建坐标系：

        点击：参考几何体 ——> 点

首先来确定base_link，点击底板的底面:

在中间会出现一个圆球，这个是默认的中心点位置。确定该位置后，再点击左边的 “ √ ”：

底盘的中心点创建完毕，该点是作为base_link坐标系的原点。

继续使用同样的方式来确定4个轮子坐标系的原点：

下面开始创建雷达和控制板的坐标原点，选择2条线的交点作为控制板的坐标原点：

最后创建雷达的坐标原点，选择圆弧的中心点作为雷达的坐标原点：

接下来我们在这7个点上面来创建7个坐标系，这7个坐标系分别代表7个link的坐标系所在的位置。

下面选择点1后，再点击参考几何体命令，选择坐标系：

我们发现在点1上出现了一个坐标系，在ROS中，坐标系是以“右手”坐标系来定义的。

小车往前走，是以x轴正方向运动相对应。所以需要将坐标系的方向进行修改，车的正前方以雷达的端部为准，设置x的坐标轴方向：

 这个截图的坐标系方向与ROS中的方向是匹配的，点击确认。

 可以发现，坐标系1创建完毕。

接下来进行坐标系2的创建，依然确保坐标系的x轴是指向正前方的：

 同理，车轮的坐标系创建依次进行上述同样的操作步骤：

最后，控制板和雷达的坐标系创建也遵循上述要求：

有了手动创建的这7个坐标系之后，接下来在后面的自动导出过程中，就可以选择每一个link它所相对应的坐标系。

坐标系建立完成之后，继续创建旋转轴：

下面继续，在参考几何体的命令中点击基准轴，找到旋转轴的位置：

小车一共有4个轮子，其实只要确定好2个基准轴就OK了，前后的2轮可同轴（公共轴）：

坐标系和旋转轴都定义好了之后，下面才能开始利用SW_URDF插件：

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接下来点击：工具 ——> Tools ——> Export as UREDF

        首先来定义模型的base_link， 选择好零件后，不要忘了坐标系的确定，以及child_links的数量确定：

其中4个轮子都是跟底盘来做连接的，所以小车的底盘有4个child_links，下面来配置4个轮子：

Link_name和Joint_name可以自定义，确定参考坐标系和参考轴，轮子的关节类型选择continuous，最后选择link元件所包含的内容。

下面安装同样的方式来配置其余的3个轮子，直接点击模型树中即可：

 轮子的配置结束后，再配置控制板和雷达，它们都是固定在base_link上的，继续点击base_link：

扩展出2个 child_links，总数变为6个child_links：

设置Link_name和Joint_name，确定参考坐标系和参考轴（None），轮子的关节类型选择fixed，最后选择link元件所包含的内容:

同理，进行雷达的设置：

好了，插件的配置选择到此结束！

检查一遍上面的设置是否正确，确认无误后，点击：Preview and Export...

 插件生成完成后，会弹出下面的界面，用来进一步检查，确认无误后，点击右下角的Next：

 弹出第二个窗口，是用来确定link的配置：

会发现每一个link会自动产生它的质量以及惯性矩阵，真是太妙了！

最后确认无误后，点击右下角的：Export URDF and Meshes

自定义文件名后再点击保存，确定保持到对应的文件夹中即可：

完成了保存之后，返回SW的操作界面，会发现最后多出来了一个URDF Export：

 保存SW文件：Ctrl + S

下次打开依然点击：工具 ——> Tools ——> Export as UREDF

注意：可以发现先前创建的URDF设置还在，但是坐标系的设置改变了，后续需要修改模型的配置那就只能重新配置坐标系。

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下面我们来找到之前生成的ares_description功能包：

        这些自动产生的文件与ROS是一致的，整个文件夹本身就是一个功能包，后面是可以直接来运行的。以上的这些文件不用做太多的修改，就可以结合ROS来做进一步的开发与仿真。

补充：其中的textures文件夹是用来放模型的纹理；meshes文件夹是用来放置STL文件；config文件夹是用来放置joint名字的配置文件，方便后续的仿真。

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下面将上面自动生成的URDF文件移动至Ubuntu20.04系统中，做进一步的编译：