此处留疑问，link,joint的origin子标签到底是怎么样的一种位置关系？？？

https://download.csdn.net/download/qq_45685327/87717336

urdf 中的 joint 标签用于描述机器人关节的运动学和动力学属性，还可以指定关节运动的安全极限，机器人的两个部件(分别称之为 parent link 与 child link)以"关节"的形式相连接，不同的关节有不同的运动形式: 旋转、滑动、固定、旋转速度、旋转角度限制....,比如:安装在底座上的轮子可以360度旋转，而摄像头则可能是完全固定在底座上。

joint标签对应的数据在模型中是不可见的

1.属性

• name ---> 为关节命名

• type ---> 关节运动形式

  • continuous: 旋转关节，可以绕单轴无限旋转

  • revolute: 旋转关节，类似于 continues,但是有旋转角度限制

  • 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，允许在平面正交方向上平移或旋转

  • floating: 浮动关节，允许进行平移、旋转运动

  • fixed: 固定关节，不允许运动的特殊关节

2.子标签

• parent(必需的)

  parent link的名字是一个强制的属性：

  • link:父级连杆的名字，是这个link在机器人结构树中的名字。

• child(必需的)

  child link的名字是一个强制的属性：

  • link:子级连杆的名字，是这个link在机器人结构树中的名字。

• origin

  • 属性: xyz=各轴线上的偏移量 rpy=各轴线上的偏移弧度。

• axis

  • 属性: xyz用于设置围绕哪个关节轴运动。

3.案例

3.1需求

创建机器人模型，底盘为长方体，在长方体的前面添加一摄像头，摄像头可以沿着 Z 轴 360 度旋转。

3.2注意

首先是我的版本的ROS在这个地方不支持有中文注释

其次是，使用joint标签的时候，joint的子标签origin可以改变父子link的相对位置，只需要在子link里面做一点修饰即可，不需要在子link里面考虑父子相对位置。

3.3URDF文件示例如下:

<robot name="mycar"><link name="base_link"><visual><geometry><box size="0.5 0.2 0.1" /></geometry><origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" /><material name="blue"><color rgba="0 0 1.0 0.5" /></material></visual></link><link name="camera"><visual><geometry><box size="0.02 0.05 0.05" /></geometry><origin xyz="0 0 0.025" rpy="0 0 0" /><material name="red"><color rgba="1 0 0 0.5" /></material></visual></link><joint name="camera2baselink" type="continuous"><parent link="base_link"/><child link="camera" /><origin xyz="0.24 0 0.05" rpy="0 0 0" /><axis xyz="0 0 1" /></joint></robot>

3.4launch文件示例如下:

<launch><param name="robot_description" textfile="$(find urdf01_rviz)/urdf/urdf/demo03_joint.urdf" /><node pkg="rviz" type="rviz" name="rviz" args="-d $(find urdf01_rviz)/config/show_mycar.rviz" /> <!-- 添加关节状态发布节点 --><node pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" name="joint_state_publisher" /><!-- 添加机器人状态发布节点 --><node pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" name="robot_state_publisher" /><!-- 可选:用于控制关节运动的节点 --><!-- <node pkg="joint_state_publisher_gui" type="joint_state_publisher_gui" name="joint_state_publisher_gui" /> --></launch>

PS:

3.5状态发布节点在此是必须的:

    <!-- 添加关节状态发布节点 --><node pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" name="joint_state_publisher" /><!-- 添加机器人状态发布节点 --><node pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" name="robot_state_publisher" />

3.6我的没有自己安装这个joint_state_publisher_gui

而且这个标签添加完了以后，urdf文件里面不能出现中文注释，否则无法正常启动旋转小工具

sudo apt-get install ros-melodic-joint-state-publish-gui

关节运动控制节点(可选)，会生成关节控制的UI，用于测试关节运动是否正常。

    <!-- 可选:用于控制关节运动的节点 --><node pkg="joint_state_publisher_gui" type="joint_state_publisher_gui" name="joint_state_publisher_gui" />

3.7运行效果

3.8摄像头一直抖动

我看到弹幕上说是

joint_state_publisher

joint_state_publisher_gui

两个发布节点冲突产生的，我把第一个关闭了，就不抖动了

4.base_footprint优化urdf

前面实现的机器人模型是半沉到地下的，因为默认情况下: 底盘的中心点位于地图原点上，所以会导致这种情况产生，可以使用的优化策略，将初始 link 设置为一个尺寸极小的 link(比如半径为 0.001m 的球体，或边长为 0.001m 的立方体)，然后再在初始 link 上添加底盘等刚体，这样实现，虽然仍然存在初始link半沉的现象，但是基本可以忽略了。这个初始 link 一般称之为 base_footprint

<!--使用 base_footprint 优化-->
<robot name="mycar"><!-- 设置一个原点(机器人中心点的投影) --><link name="base_footprint"><visual><geometry><sphere radius="0.001" /></geometry></visual></link><!-- 添加底盘 --><link name="base_link"><visual><geometry><box size="0.5 0.2 0.1" /></geometry><origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" /><material name="blue"><color rgba="0 0 1.0 0.5" /></material></visual></link><!-- 底盘与原点连接的关节 --><joint name="base_link2base_footprint" type="fixed"><parent link="base_footprint" /><child link="base_link" /><origin xyz="0 0 0.05" /></joint><!-- 添加摄像头 --><link name="camera"><visual><geometry><box size="0.02 0.05 0.05" /></geometry><origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" /><material name="red"><color rgba="1 0 0 0.5" /></material></visual></link><!-- 关节 --><joint name="camera2baselink" type="continuous"><parent link="base_link"/><child link="camera" /><origin xyz="0.2 0 0.075" rpy="0 0 0" /><axis xyz="0 0 1" /></joint></robot>

launch 文件内容不变。

<launch><param name="robot_description" textfile="$(find urdf01_rviz)/urdf/urdf/demo04_base_footprint.urdf" /><node pkg="rviz" type="rviz" name="rviz" args="-d $(find urdf01_rviz)/config/show_mycar.rviz" /> <!-- 添加关节状态发布节点 --><!-- <node pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" name="joint_state_publisher" /> --><!-- 添加机器人状态发布节点 --><node pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" name="robot_state_publisher" /><!-- 可选:用于控制关节运动的节点 --><node pkg="joint_state_publisher_gui" type="joint_state_publisher_gui" name="joint_state_publisher_gui" /></launch>

5.遇到问题以及解决

问题1:

命令行输出如下错误提示

UnicodeEncodeError: 'ascii' codec can't encode characters in position 463-464: ordinal not in range(128)
[joint_state_publisher-3] process has died [pid 4443, exit code 1, cmd /opt/ros/melodic/lib/joint_state_publisher/joint_state_publisher __name:=joint_state_publisher __log:=/home/rosmelodic/.ros/log/b38967c0-0acb-11eb-aee3-0800278ee10c/joint_state_publisher-3.log].
log file: /home/rosmelodic/.ros/log/b38967c0-0acb-11eb-aee3-0800278ee10c/joint_state_publisher-3*.log

rviz中提示坐标变换异常，导致机器人部件显示结构异常

原因:编码问题导致的

解决:去除URDF中的中文注释

问题2:[ERROR] [1584370263.037038]: Could not find the GUI, install the 'joint_state_publisher_gui' package

解决:sudo apt install ros-noetic-joint-state-publisher-gui