ROS中的URDF joint元素参考，中文翻译

原文地址http://wiki.ros.org/urdf/XML/joint

我已经把该翻译文稿上传到ROS wiki上了，现在可以直接在ros wiki上看中文版的了http://wiki.ros.org/cn/urdf/XML/joint

1. <joint>元素

joint元素描述了机器人关节的运动学和动力学，并且指定了关节的安全限制

下面是一个使用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. 属性

joint元素中拥有两个属性

• name(必需的)
  • 指定joint的名字(唯一的)

• type(必需的)

  指定joint的类型，有下列选项

  • revolute - 可以绕着一个轴旋转的铰链关节，有最大值和最小值限制。
  • continuous - 连续型的铰链关节，可以绕一个轴旋转，没有最大值和最小值限制。
  • prismatic - 滑动关节，可以沿着一个轴滑动，有最大值和最小值限制。
  • fixed - 这不是一个实际的关节，因为它无法运动，所有的自由度都被锁定。这种类型的关节不需要指定轴、动力学特征、标度和最大值最小值限制。
  • floating - 这是一个具有6个自由度的关节
  • planar - 此关节在一个平面内运动，垂线是运动轴

3. 子元素

joint元素拥有下列几个子元素

• <origin> (可选的): 默认值为一致的

  从parent link到child link的变换，joint位于child link的原点，具体如图所示。

  • xyz (可选: 默认为0向量)

    代表x，y，z轴方向上的偏移，单位米。

  • rpy (可选: 默认值为一致的)

    代表绕着固定轴旋转的角度：roll绕着x轴,pitch绕着y轴，yaw绕着z轴，用弧度表示。

• <parent>(必需的)

  parent link的名字是一个强制的属性：

  • link

    parent link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

    child link的名字，是这个link在机器人结构树中的名字。

• <axis>(可选的)默认值为(1,0,0)

  joint的axis轴在joint的坐标系中。这是revolute joint旋转的轴，prismatic joint移动的轴，是planar joint的标准平面。这个轴在joint坐标系中被指定。fixed和floating类型的joint不需要用到这个字段。

  • xyz (必需的)

    代表轴向量的xyz分量，这应该是一个标准化的向量。

• <calibration>(可选的)

  joint的参考点，用来矫正joint的绝对位置。

  • rising(可选的)

    当joint正向运动时，参考点会触发一个上升沿。

  • falling(可选的)

    当joint正向运动时，参考点会触发一个下降沿。

• <dynamics>(可选的)

  该元素用来指定joint的物理性能。它的值被用来描述joint的建模性能，尤其是在仿真的时候。

  • damping(可选的)默认值为0

    joint的阻尼值。(移动关节为

    

    ， 旋转关节为

    

    )

  • friction(可选的)默认值为0

    joint的摩擦力值。(移动关节为

    

    ， 旋转关节为

    

    )

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

  该元素包含以下属性:

  • lower(可选的)默认值为0

    指定joint运动范围下界的属性(revolute joint的单位为弧度，prismatic joint的单位为米)，连续型的joint忽略该属性。

  • upper(可选的)默认值为0

    指定joint运动范围上界的属性(revolute joint的单位为弧度，prismatic joint的单位为米)，连续型的joint忽略该属性。

  • effort(必需的)

    该属性指定了joint运行时的最大的力 (|applied effort| < |effort|)详见安全限制。

  • velocity(必需的)

    该属性指定了joint运行时的最大的速度，详见安全限制。

• <mimic>(可选的)(ROS Groovy中新加，详见issue)

  这个标签用于指定已定义的joint来模仿已存在的joint。这个joint的值可以用以下公式计算:value = multiplier * other_joint_value + offset.有如下可选的属性。

  • joint(必需的)

    需要模仿的joint的名字。

  • multiplier(可选的)

    指定上述公式中的乘数因子。

  • offset(可选的)

    指定上述公式中的偏移项。默认值为0(revolute joint的单位为弧度，prismatic joint的单位为米)。

• <safety_controller>(可选的)

  该元素包含下列属性:

  • soft_lower_limit(可选的)默认值为0

    该属性指定了joint安全控制边界的下界，是joint安全控制的起始限制点。这个值需要大于上述的limit中的lower值。更多细节详见安全限制。

  • soft_upper_limit(可选的)默认值为0

    该属性指定了joint安全控制边界的上界，是joint安全控制的起始限制点。这个值需要小于上述的limit中的upper值。更多细节详见安全限制。

  • k_position (可选的)默认值为0

    本属性用于说明位置和速度之间的关系。更多细节详见安全限制。

  • k_velocity (可选的)默认值为0

    本属性用于说明力和速度之间的关系。更多细节详见安全限制。