ROS中的URDF joint元素參考，中文翻譯

原文位址http://wiki.ros.org/urdf/XML/joint

我已經把該翻譯文稿上傳到ROS wiki上了，現在可以直接在ros wiki上看中文版的了http://wiki.ros.org/cn/urdf/XML/joint

1. <joint>元素

joint元素描述了機器人關節的運動學和動力學，并且指定了關節的安全限制

下面是一個使用joint元素的例子

<joint name="my_joint" type="floating">
    <origin xyz="0 0 1" rpy="0 0 3.1416"/>
    <parent link="link1"/>
    <child link="link2"/>

    <calibration rising="0.0"/>
    <dynamics damping="0.0" friction="0.0"/>
    <limit effort="30" velocity="1.0" lower="-2.2" upper="0.7" />
    <safety_controller k_velocity="10" k_position="15" soft_lower_limit="-2.0" soft_upper_limit="0.5" />
 </joint>
           

2. 屬性

joint元素中擁有兩個屬性

• name(必需的)
  • 指定joint的名字(唯一的)

• type(必需的)

  指定joint的類型，有下列選項

  • revolute - 可以繞着一個軸旋轉的鉸鍊關節，有最大值和最小值限制。
  • continuous - 連續型的鉸鍊關節，可以繞一個軸旋轉，沒有最大值和最小值限制。
  • prismatic - 滑動關節，可以沿着一個軸滑動，有最大值和最小值限制。
  • fixed - 這不是一個實際的關節，因為它無法運動，所有的自由度都被鎖定。這種類型的關節不需要指定軸、動力學特征、标度和最大值最小值限制。
  • floating - 這是一個具有6個自由度的關節
  • planar - 此關節在一個平面内運動，垂線是運動軸

3. 子元素

joint元素擁有下列幾個子元素

• <origin> (可選的): 預設值為一緻的

  從parent link到child link的變換，joint位于child link的原點，具體如圖所示。

  • xyz (可選: 預設為0向量)

    代表x，y，z軸方向上的偏移，機關米。

  • rpy (可選: 預設值為一緻的)

    代表繞着固定軸旋轉的角度：roll繞着x軸,pitch繞着y軸，yaw繞着z軸，用弧度表示。

• <parent>(必需的)

  parent link的名字是一個強制的屬性：

  • link

    parent link的名字，是這個link在機器人結構樹中的名字。

• <child>(必需的)

  child link的名字是一個強制的屬性：

  • link

    child link的名字，是這個link在機器人結構樹中的名字。

• <axis>(可選的)預設值為(1,0,0)

  joint的axis軸在joint的坐标系中。這是revolute joint旋轉的軸，prismatic joint移動的軸，是planar joint的标準平面。這個軸在joint坐标系中被指定。fixed和floating類型的joint不需要用到這個字段。

  • xyz (必需的)

    代表軸向量的xyz分量，這應該是一個标準化的向量。

• <calibration>(可選的)

  joint的參考點，用來矯正joint的絕對位置。

  • rising(可選的)

    當joint正向運動時，參考點會觸發一個上升沿。

  • falling(可選的)

    當joint正向運動時，參考點會觸發一個下降沿。

• <dynamics>(可選的)

  該元素用來指定joint的實體性能。它的值被用來描述joint的模組化性能，尤其是在仿真的時候。

  • damping(可選的)預設值為0

    joint的阻尼值。(移動關節為

    

    ， 旋轉關節為

    

    )

  • friction(可選的)預設值為0

    joint的摩擦力值。(移動關節為

    

    ， 旋轉關節為

    

    )

• <limit>(對于revolute 和 prismatic joint是必需的)

  該元素包含以下屬性:

  • lower(可選的)預設值為0

    指定joint運動範圍下界的屬性(revolute joint的機關為弧度，prismatic joint的機關為米)，連續型的joint忽略該屬性。

  • upper(可選的)預設值為0

    指定joint運動範圍上界的屬性(revolute joint的機關為弧度，prismatic joint的機關為米)，連續型的joint忽略該屬性。

  • effort(必需的)

    該屬性指定了joint運作時的最大的力 (|applied effort| < |effort|)詳見安全限制。

  • velocity(必需的)

    該屬性指定了joint運作時的最大的速度，詳見安全限制。

• <mimic>(可選的)(ROS Groovy中新加，詳見issue)

  這個标簽用于指定已定義的joint來模仿已存在的joint。這個joint的值可以用以下公式計算:value = multiplier * other_joint_value + offset.有如下可選的屬性。

  • joint(必需的)

    需要模仿的joint的名字。

  • multiplier(可選的)

    指定上述公式中的乘數因子。

  • offset(可選的)

    指定上述公式中的偏移項。預設值為0(revolute joint的機關為弧度，prismatic joint的機關為米)。

• <safety_controller>(可選的)

  該元素包含下列屬性:

  • soft_lower_limit(可選的)預設值為0

    該屬性指定了joint安全控制邊界的下界，是joint安全控制的起始限制點。這個值需要大于上述的limit中的lower值。更多細節詳見安全限制。

  • soft_upper_limit(可選的)預設值為0

    該屬性指定了joint安全控制邊界的上界，是joint安全控制的起始限制點。這個值需要小于上述的limit中的upper值。更多細節詳見安全限制。

  • k_position (可選的)預設值為0

    本屬性用于說明位置和速度之間的關系。更多細節詳見安全限制。

  • k_velocity (可選的)預設值為0

    本屬性用于說明力和速度之間的關系。更多細節詳見安全限制。