機器人模型匯入MATLAB(二):匯入Simscape URDF格式
一.準備
URDF(Unified Robot Description Format)是ROS中使用的一種機器人描述檔案,它以HTML的形式定義一個機器人。包含的內容有:連桿、關節名稱,運動學引數、動力學引數、視覺化模型、碰撞檢測模型等。
ROS目前提供了SolidWorks轉URDF的外掛,叫做sw_urdf_exporter。
安裝好SolidWorks後,再安裝這個外掛,重新開啟SW,檢視外掛你就會發現裡面多了一個叫做SW2URDF的外掛,勾選啟用此外掛。
二.機器人模型匯出URDF
1.SW模型建立與配置
(1)對每個連桿元件須建立零件座標系。
(2)在裝配體中把裝配體的座標系和全域性座標系一致或在裝配體中建立裝配體的
(3)將機器人的各零部件,按照DH座標系的全零位姿排列好並新增正確的配合關係。
2.匯出
(1)點選工具—>File—>Export as URDF
定義關節型別,可選項有:
revolute - 旋轉關節,其極限位置由 upper and lower limits 決定
continuous - 旋轉關節,無位置限制
prismatic - 滑動關節,其極限位置由 upper and lower limits 決定
fixed - 虛擬關節,關節不可運動
floating - 六自由度關節
planar - 平面關節
(2)可以設定每個連桿、關節名稱、參考座標系(可以採用自己預先定義的座標系,也可以自動生成),選擇軸型別,選擇對應的連桿元件,設定運動連等等。
(3)檢查各引數是否正確。
a.SW中建立的參考軸只有方向而沒有正負。如果Axis=(0,0,1)則運動方向沿Joint frame Z軸正方向,在匯出之前需檢查每個軸的方向是否正確(若參考座標系是之前設定的零件座標系,則軸的方向均為 [0 0 1])。
b.如果是prismatic或revolute這種非continuous型別的關節,需要在Limit中設定關節限位,否則在ROS中使用時會出現警告。
c.Texture 選項處可以新增零部件的紋理資訊檔案,也可不新增。
d.質心處慣性張量,質心均基於零件座標系描述,質心座標系對齊零件座標系;檢查這些引數是否一致。也可在此處輸入資料,修改為新的引數。
e.檢查質量等其他引數是否正確。
之後,便會生成一個package,包含launch檔案,每個連桿STL檔案,URDF檔案。
MATLAB指令:smimport('xxxxxxx.urdf')
注:此處使用版本MATLAB 2017b