ROS开发笔记（11）——Solidworks机械臂模型转化为URDF+mimic关节联动+gazebo中运动控制测试

URDF（Universal Robot Description Format——通用机器人描述格式）是ROS里使用的一种机器人的描述文件，包含的内容有：连杆、关节，运动学和动力学参数、可视化模型、碰撞检测模型等。简单的机器人模型可以人工编写，但是对于复杂的模型，转动惯量等参数计算复杂，人工编写很费时费力，好在ROS wiki 中提供一款将Solidworks模型转换为URDF文件的插件sw2urdfSetup。最近从淘宝上购买了一款开源的六自由度的机械臂，卖家提供了完整的Solidworks装配图及零件图（如下图示），但是并没有提供该机械臂的ROS驱动，也没有URDF模型，打算自行完成ROS相关驱动支持，并开展基于该机械臂的强化学习控制研究。

本机械臂看似简单，也包含了近90个零件，其中机械抓部分相对特殊与复杂，因为机械抓虽然包含有6个关节，但是只有一个关节直接受舵机驱动，其余的关节由这个关节联动，sw2urdfSetup插件不能直接处理这种情况，必须对生成的URDF文件进行调整。

本文完成了机械臂机械抓部分的URDF模型建立以及gazebo运动仿真的支持，具体包含以下几个过程：

（1）solidworks中将机械抓部分装配体的建立与调整

这部分工作是将机械抓部分的零件拿出来建立一个单独的装配体,如下：

然后在装配体内部根据URDF中每个link包含的部分聚合成不同的装配体，各部分如下（依次为base_link、left_knuckle_link、right_knuckle_link、left_inner_knuckle_link、right_inner_knuckle_link、left_finger_link、right_finger_link）：

注意每一个装配体link上要建立坐标系与基准轴（编辑link装配体时菜单操作：插入——参考几何体——基准轴或坐标系），其中基准轴用于选择表示为joint的运动轴，子link的坐标系原点在父link对应的基准轴方向上（一个父link对应几个子link就有几个基准轴），坐标系的一个轴应该与基准轴平行。这些坐标系与基准轴在sw2urdfSetup插件生成URDF文件时需要。

基准轴与坐标系应该在link的子装配体中添加，如上面第一幅图示，第二副图是带坐标系与基准轴显示的总的装配体模型，将材料改成了黄铜，所以颜色变了，我这里没有进一步调整了。

（2）基于sw2urdfSetup插件生成机械抓URDF文件

可以参考下面的博客文章和ROS wiki，注意有三个地方需要修改：  

https://blog.youkuaiyun.com/gpeng832/article/details/73917487

我这里的版本中实际操作与上面链接中有所不同：加载插件后，插件菜单位置在 工具——file——export as URDF，而不是教程里说的工具栏。

配置每个link，主要是坐标系与基准轴不要搞错了：

点击 “preview and export”,配置每个关节jiont，主要是配置限制 limit ,一个都不能空，一开始我的 速度与力矩 没有设置，自动生成了零，会导致gazebo中关节没法运动：

点击 next,大部分都是自动生成:

最后点完成生成相关文件，保存对话框文件名称中的SolidWorks装配体后缀要去掉。参考下面链接修改