cn/urdf/XML/joint

Contents

<Joint> 元素
属性
子元素

<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:

   1  <joint name="my_joint" type="floating">
   2     <origin xyz="0 0 1" rpy="0 0 3.1416"/>
   3     <parent link="link1"/>
   4     <child link="link2"/>
   5 
   6     <calibration rising="0.0"/>
   7     <dynamics damping="0.0" friction="0.0"/>
   8     <limit effort="30" velocity="1.0" lower="-2.2" upper="0.7" />
   9     <safety_controller k_velocity="10" k_position="15" soft_lower_limit="-2.0" soft_upper_limit="0.5" />
  10  </joint>

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。

子元素

joint元素拥有下列几个子元素:

<origin> (optional: defaults to identity if not specified)
- 从parent link到child link的变换，joint位于child link的原点，具体如图所示。
  xyz (optional: defaults to zero vector)
  - 代表轴方向上的偏移，单位米。
  rpy (optional: defaults 'to zero vector 'if not specified)
  - 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> (required)
- 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> (required)
- 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> (optional: defaults to (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 (required)
  - 代表轴向量的分量，这应该是一个标准化的向量。
<calibration> (optional)
- joint的参考点，用来矫正joint的绝对位置。
  rising (optional)
  - 当joint正向运动时，参考点会触发一个上升沿。
  falling (optional)
  - 当joint正向运动时，参考点会触发一个下降沿。
<dynamics> (optional)
- 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 (optional, defaults to 0)
  - joint的阻尼值。(移动关节为 $\frac{N \cdot s}{m}$ ,旋转关节为 $\frac{N \cdot m \cdot s}{rad}$ ).
  friction (optional, defaults to 0)
  - joint的摩擦力值(移动关节为, 旋转关节为 $N \cdot m$ ).
<limit> (required only for revolute and prismatic joint)
- 该元素包含以下属性:
  lower (optional, defaults to 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 (optional, defaults to 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 (required)
  - 该属性指定了joint运行时的最大的力。 (applied efforteffort). 详见安全限制.
  velocity (required)
  - 该属性指定了joint运行时的最大的速度。详见安全限制.
<mimic> (optional) (New with ROS Groovy. See 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 (required)
  - 需要模仿的joint的名字。
  multiplier (optional)
  - 指定上述公式中的乘数因子。
  offset (optional)
  - 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> (optional)
- 该元素包含下列属性:
  soft_lower_limit (optional, defaults to 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 (optional, defaults to 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 (optional, defaults to 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 (required)
  - 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。