ros筆記（三）機器人及仿真URDF

1.機器人的定義群組成

控制系統：關節控制 人機互動 系統監督 算法計算 處理器

【人體的大腦，實作任務及資訊的處理，輸出控制指令信号】

執行系統：電機 伺服 傳動機構

【人體的手跟腳，直接面向工作對象的機械裝置】

驅動系統：電驅動 液壓驅動 氣壓驅動 

【人體的肌肉和經絡，負責驅動執行機構，将控制系統下達的指令轉化成執行機構需要的信号】

傳感系統：内部：裡程計 陀螺儀 加速度計 外部：攝像頭 紅外 麥克風

【人體的感官和神經，主要完成信号的輸入和回報，包括内部傳感系統和外部傳感系統】

2.機器人裡程計

（霍爾元件或光電編碼器）

測距原理：

根據機關時間産生的脈沖數計算電機，輪子的旋轉圈數

根據輪子的周長計算機器人的運動速度

根據機器人的運動速度積分計算裡程

（慣性測量單元IMU）

測量物體速度姿态

主要包括三軸陀螺，三軸加速度計，磁力計

3.控制系統

樹莓派(計算少)

Odroid-XU4

Nvidia Jetson TK1

mini PC

4.外部傳感系統

kinnect

雷射雷達

5.URDF機器人模組化

Unified Robot Description Format 統一機器人描述格式

可以解析URDF中使用XML格式描述的機器人模型

ROS同時可以提供URDF檔案的C++解析器

<link> 

描述機器人某個剛體部分的外觀和實體屬性

尺寸(size)，顔色(color)，形狀(shape)，慣性矩陣(inertial matrix)，碰撞參數(collision properties)

link的子标簽：<visual>:link 部分的外觀參數

<inertial>: link的慣性參數

<collision>:link的碰撞屬性

<joint>

描述機器人關節的運動學的動力學屬性

包括關節運動的位置和速度限制

根據關節運動形式，可以分為六種類型

continuous revolute prismatic planar floating fixed

joint子标簽： <calibration>：關節的參考位置，用來校準關節的絕對位置

<dynamics>：描述關節的實體屬性，例如阻尼值，靜摩擦力等，在動力學仿真中經常用

<limit>：描述運動的極限值，包括關節運動的上下限位置，速度限制，力矩限制

<mimic>：描述該關節與已有關節的關系

<safety-controller>：描述安全控制器參數

<robot>

完整機器人模型的最頂層标簽

<link>和<joint>标簽都在<robot>标簽内

6.機器人模組化功能包

urdf:存放機器人模型的URDF或xacro檔案

meshes:放置URDF中引用的模型渲染檔案

launch;儲存相關啟動檔案

config:儲存rviz的配置檔案