在
ROS2中使用
URDF（Unified Robot Description Format）进行机器人建模，可按以下步骤操作：
### 了解机器人组成和参数
建模前需熟悉机器人的组成和参数，机器人一般由硬件结构、驱动系统、传感器系统、控制系统四大部分组成，常见的移动机器人或机械臂都可按此分解 [^1]。
### 创建
URDF文件
URDF文件是一个XML格式的文件，用于描述机器人的链接（
links）和关节（
joints）。以下是一个简单的
URDF文件示例：
```xml
<?xml version="1.0"?>
<robot name="my_robot">
<
link name="base_
link">
<visual>
<geometry>
<box size="0.
2 0.
2 0.1"/>
</geometry>
</visual>
</
link>
<
link name="arm_
link">
<visual>
<geometry>
<cylinder radius="0.05" length="0.5"/>
</geometry>
</visual>
</
link>
<
joint name="arm_
joint" type="revolute">
<parent
link="base_
link"/>
<child
link="arm_
link"/>
<axis xyz="0 0 1"/>
<
origin xyz="0 0 0.1"/>
</
joint>
</robot>
```
此示例定义了一个简单的机器人，包含两个链接（`base_
link`和`arm_
link`）和一个关节（`arm_
joint`）。
### 创建
ROS2功能包
使用`
ros2 pkg create`命令创建一个新的
ROS2功能包，例如：
```bash
ros2 pkg create --build-type ament_cmake my_robot_description --dependencies
urdf xacro
```
该命令创建了一个名为`my_robot_description`的功能包，并添加了`
urdf`和`xacro`依赖。
### 将
URDF文件放入功能包
将创建的
URDF文件放入功能包的`
urdf`目录下。若没有该目录，可手动创建。
### 编写启动文件
在功能包的`launch`目录下创建一个启动文件，用于加载
URDF文件并启动相关节点。以下是一个简单的启动文件示例：
```python
import os
from ament_index_python.packages import get_package_share_directory
from launch import LaunchDescription
from launch_
ros.actions import Node
def generate_launch_description():
urdf_file_name = 'my_robot.
urdf'
urdf = os.path.
join(
get_package_share_directory('my_robot_description'),
'
urdf',
urdf_file_name)
with open(
urdf, 'r') as infp:
robot_desc = infp.read()
return LaunchDescription([
Node(
package='robot_state_publisher',
executable='robot_state_publisher',
name='robot_state_publisher',
output='screen',
parameters=[{'robot_description': robot_desc}]
)
])
```
此启动文件加载
URDF文件并启动`robot_state_publisher`节点。
### 运行启动文件
使用`
ros2 launch`命令运行启动文件：
```bash
ros2 launch my_robot_description my_robot_launch.py
```
### 教程资源
- **官方文档**：
ROS2官方文档提供了关于
URDF建模的详细介绍和教程，可访问
ROS2官方网站获取。
- **在线教程**：如古月居的《
ROS2入门
21讲》，其中有专门章节介绍
URDF建模方法 [^1]。
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