统一机器人建模语言

URDF（Unified Robot Description Format）统一机器人描述格式，URDF使用XML格式描述机器人文件。

我们从下面四个方面介绍URDF：

    URDF的组成介绍
    URDF-Link介绍
    URDF-Joint介绍
    创建一个简单的URDF并在RVIZ2中可视化

1.URDF的组成介绍

一般情况下，URDF由一个声明信息和两种关键组件共同组成

1.1 声明信息

声明信息包含两部分，第一部分是xml的声明信息，放在第一行

<?xml version="1.0"?> 

第二部分是机器人的声明，通过robot标签就可以声明一个机器人模型

<robot name="fishbot">
     
</robot>

1.2 两种关键组件

可以简化为如下五个部件组成：

• 躯体

• 左右轮子

• 支撑轮

• 雷达激光

• IMU模块

这五个部件之间的固定方式为：

我们把左轮，右轮、支撑轮子，IMU和雷达部件称为机器人的Link

而Link和Link之间的连接部分称之为Joint关节

接着我们给每个link和joint取个名字。
l

所以我们就可以使用6个link和5个joint来描述这个机器人，接着我们分别对link和joint进行详细的介绍。

2.Link介绍

上面我们介绍完了link，那一个link该怎么写呢？

我们来看一个base_link的，通过link标签即可声明一个link,属性name指定部件名字

  <link name="base_link">

  </link>

通过两行代码就可以定义好base_link，但现在的base_link是空的，我们还要声明我们的base_link长什么样，通过visual子标签就可以声明出来机器人的visual形状。

  <!-- base link -->
  <link name="base_link">
      <visual>
      <origin xyz="0 0 0.0" rpy="0 0 0"/>
      <geometry>
        <cylinder length="0.12" radius="0.10"/>
      </geometry>
    </visual>
  </link>

2.1 link标签定义

link的子标签列表

    visual 显示形状
        <geometry> (几何形状)
            <box> 长方体
                标签属性: size-长宽高
                举例：<box size="1 1 1" />
            <cylinder> 圆柱体
                标签属性:radius -半径 length-高度
                举例：<cylinder radius="1" length="0.5"/>
            sphere 球体
                属性：radius -半径
                举例：<sphere radius="0.015"/>
            mesh 第三方导出的模型文件
                属性：filename
                举例: <mesh filename="package://robot_description/meshes/base_link.DAE"/>
        origin (可选：默认在物体几何中心)
            属性 xyz默认为零矢量 rpy弧度表示的翻滚、俯仰、偏航
            举例：<origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
        material 材质
            属性 name 名字
                color
                    属性 rgba a代表透明度
                    举例：<material name="white"><color rgba="1.0 1.0 1.0 0.5" /> </material>
    collision 碰撞属性，仿真章节中讲解
    inertial 惯性参数 质量等，仿真章节中讲解

3.Joint介绍

joint为机器人关节，机器人关节用于连接两个机器人部件，主要写明父子关系

• 父子之间的连接类型，是否固定的，可以旋转的等

• 父部件名字

• 子部件名字

• 父子之间相对位置

• 父子之间的旋转轴，绕哪个轴转

• 

再建立一个雷达部件laser_link，然后将laser_link固定到base_link

<?xml version="1.0"?>
<robot name="fishbot">
    
  <!-- base link -->
  <link name="base_link">
      <visual>
      <origin xyz="0 0 0.0" rpy="0 0 0"/>
      <geometry>
        <cylinder length="0.12" radius="0.10"/>
      </geometry>
    </visual>
  </link>
    
  <!-- laser link -->
  <link name="laser_link">
      <visual>
      <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0"/>
      <geometry>
        <cylinder length="0.02" radius="0.02"/>
      </geometry>
      <material name="black">
          <color rgba="0.0 0.0 0.0 0.5" />
      </material>
    </visual>
  </link>
    
  <!-- laser joint -->
    <joint name="laser_joint" type="fixed">
        <parent link="base_link" />
        <child link="laser_link" />
        <origin xyz="0 0 0.075" />
    </joint>

</robot>

3.1 joint标签详解
joint属性

    name 关节的名称
    type 关节的类型
        revolute: 旋转关节，绕单轴旋转,角度有上下限,比如舵机0-180
        continuous: 旋转关节，可以绕单轴无限旋转,比如自行车的前后轮
        fixed: 固定关节，不允许运动的特殊关节
        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xyz，rxryrz六个方向运动
        floating: 浮动关节，允许进行平移、旋转运动

joint的子标签

    parent 父link名称
        <parent link="base_link" />
    child子link名称
        <child link="laser_link" />
    origin 父子之间的关系xyz rpy
        <origin xyz="0 0 0.014" />
    axis 围绕旋转的关节轴
        <axis xyz="0 0 1" />