URDF：機器人建模方法

ROS是機器人操作系統，當然要給機器人使用啦，不過在使用之前，還得讓ROS認識下我們使用的機器人，如何把一個機器人介紹給ROS呢？

為此，ROS專門提供了一種機器人建模方法——URDF，用來描述機器人外觀、性能等各方面屬性。

機器人的組成

建模描述機器人的過程中，我們自己需要先熟悉機器人的組成和參數，比如機器人一般是由硬件結構、驅動系統、傳感器系統、控制系統四大部分組成，市面上一些常見的機器人，無論是移動機器人還是機械臂，我們都可以按照這四大組成部分進行分解。

硬件結構就是底盤、外殼、電機等實打實可以看到的設備；

驅動系統就是可以驅使這些設備正常使用的裝置，比如電機的驅動器，電源管理系統等；

傳感系統包括電機上的編碼器、板載的IMU、安裝的攝像頭、雷達等等，便于機器人感知自己的狀態和外部的環境；

控制系統就是我們開發過程的主要載體了，一般是樹莓派、電腦等計算平臺，以及里邊的操作系統和應用軟件。

機器人建模的過程，其實就是按照類似的思路，通過建模語言，把機器人每一個部分都描述清楚，再組合起來的過程。

URDF

ROS中的建模方法叫做URDF，全稱是統一機器人描述格式，不僅可以清晰描述機器人自身的模型，還可以描述機器人的外部環境，比如這里的桌子，也可以算作一個模型。

URDF模型文件使用的是XML格式，右側就是一個機器人的URDF描述，乍看上去，有點像網頁開發的源代碼，都是由一系列尖括號包圍的標簽和其中的屬性組合而成。

如何使用這樣一個文件描述機器人呢？比如這個機械臂，大家可以看下自己的手臂，我們的手臂是由大臂和小臂組成，他們獨自是無法運動的，必須通過一個手肘關節連接之后，才能通過肌肉驅動，產生相對運動。

在建模中，大臂和小臂就類似機器人的這些獨立的剛體部分，稱為連桿Link，手肘就類似于機器人電機驅動部分，稱為關節joint。

所以在URDF建模過程中，關鍵任務就是通過這里的和，理清楚每一個連桿和關節的描述信息。