URDF 入門¶

ロボットを URDF 形式で記述する方法を見ていきます．

モチベーション¶

ROS とその協同ソフトウェアの最もクールで便利な機能の多くには干渉チェックや動作軌道計画などが含まれています．コードに依存しなく人間が判読可能な方法でロボットと作業セルのジオメトリを記述することは便利なことが多いです．これはテキストによる CAD の記述のように考えてください．

「部品1は部品2から1メートル左にあり，表示用ポリゴンメッシュがあります」

Unified Robot Description Format（URDF）は，今日，これらのフォーマットの中で最も一般的です．本演習では簡単なロボットセルを作成していきます．このロボットセルは後で実際に使用するために発展させていきます．

リファレンス¶

Building a Visual Robot Model with URDF from Scratch

追加情報とリソース¶

Scan-N-Plan アプリケーション: 演習問題¶

Scan-N-Plan アプリケーションのソフトウェアスケルトンが既にあるので，次のステップを踏んで，そこにいくつかの物理的なコンテキストを追加していきましょう．

本演習で説明するジオメトリは次の目的に利用されます．

干渉チェックの実施
ロボットの運動学的構成の把握
座標変換の計算

目標は次の特徴を持つワークセルを記述することです．

world という名前の全ての基となるフレーム
table ジオメトリ（平坦な直方体）を有する独立したフレーム
camera_frame という名前の Z 軸が world の Z 軸に対して反対方向に付けられたフレーム（ジオメトリは任意）

Scan-N-Plan アプリケーション: ガイダンス¶

コード以外の設定ファイルはそれぞれのサポート（"support"）パッケージ内に置くのが通例です． URDF は通常，サポートパッケージのサブフォルダ "urdf/" に入れるようにしています．

abb_irb2400_support パッケージを参考にしてください．

アプリケーションサポートパッケージに urdf サブフォルダを追加してください。
myworkcell_support/urdf/ フォルダ内に新しい workcell.urdf ファイルを作成し，次の XML スケルトンを挿入します．
```
<?xml version="1.0" ?>
<robot name="myworkcell" xmlns:xacro="http://ros.org/wiki/xacro">
</robot>
```
必要なリンクを追加します．

ABB2400 の irb2400_macro.xacro の例を参考にしてください．

すべての URDF タグは <robot> ... </robot> の タグの間に 置かなければならないことを留意してください．
1. world フレームを「仮想リンク」として追加してください．（ジオメトリなし）
```
<link name="world"/>
```
2. tableフレームを追加して， <collision> と <visual> の両方の <geometry> タグを指定してください．
  
  XML で記述された box 型です．
```
<link name="table">
  <visual>
    <geometry>
      <box size="1.0 1.0 0.05"/>
    </geometry>
  </visual>
  <collision>
    <geometry>
      <box size="1.0 1.0 0.05"/>
    </geometry>
  </collision>
</link>
```
3. 仮想リンクとして camera_frame を追加してください．（ジオメトリなし）
```
<link name="camera_frame"/>
```
4. リンクを固定関節のペアで接続します． world_to_camera 関節を rpy タグを使用して本演習問題の説明に従って向きを設定します．
```
<joint name="world_to_table" type="fixed">
  <parent link="world"/>
  <child link="table"/>
  <origin xyz="0 0 0.5" rpy="0 0 0"/>
</joint>

<joint name="world_to_camera" type="fixed">
  <parent link="world"/>
  <child link="camera_frame"/>
  <origin xyz="-0.25 -0.5 1.25" rpy="0 3.14159 0"/>
</joint>
```
5. 追加したリンクが意図したとおりになっているか URDF を視覚化して確認することができます.
```
roslaunch urdf_tutorial display.launch model:=<RELATIVE_PATH_TO_URDF>
```
  RViz に何も表示されない場合は RViz のベースフレーム（上部の左パネル）をモデル内にあるリンクの名前に変更する必要があります．