Ros中如何给UR5配置自定义工具 | 在Rviz中给UR5机器人装载定义工具 | UR5配置自定义末端执行器

前言

• 在学习和项目研究的过程中，我需要在Ur5e上装上工具，以对现实场景进行仿真。网上会有一些装载/配置现成的夹爪，例如Robotiq等。但和我们装载自定义工具的场景还有些差异，因此写一篇博客记录，可能有偏差。如果有问题请后来者指正。

建模与URDF文件的导出

• 首先呢，我们在Solidworks中建好我们的模型，标注好坐标系与转轴就可以利用sw2urdf进行导出urdf文件，可以看我这篇博客。
• 这里挑一些重点讲，比如我的插件导出的urdf文件是有一些小问题的
  • 比如标签里应该加载的是dae文件，于是把.stl改为.dae，当然这个dae文件已经提前用MeshLab将.stl转换为.dae了。
  • 再比如我将.STL改为了.stl ，大写改小写。
    

做完导出优化之后，这个urdf文件已经可以为我们所用了。

• 我按照习惯，将整个导出的包放到了 工作空间/src目录下，作为一个package供我们使用。

修改ur5的urdf文件

• 一开始我看了这位前辈的文章，因为他使用的是单纯的ur5配置文件，我用的是完整的UR机器人驱动包，所以里面的机器人都是xacro格式的文件，通过宏的方式提升通用性，按照这位前辈的做法可能有点小问题。
• 通过研究发现，宏调用过程的一个关键文件是ur_macro.xacro，我通过修改这个文件就可以实现修改ur5e的形态
  

重点概念

• 首先讲两个比较重要的概念，有助于我们理解ur5e的配置文件。因为没有很系统的学习机器人，我对这些概念还很陌生。

  • flange:法兰框架，用于将EEF模型连接到机器人主运动链的框架。与tool0相反，此框架将始终根据REP 103进行定向，x +指向前方。这使EEF模型的连接变得笔直，因为无需再旋转即可将EEF模型与机器人法兰连杆对准。请注意，法兰没有分配任何几何图形，它是一个空框架。此框架也不得被编辑。

  按我的理解就是，flange可以用来连接我们的自定义工具/末端执行器。在现实生活中，法兰就是用来连接轴与轴的。

  • too0:工具框架，与工业控制器定义的默认工具框重合，并且具有相同的方向。其目的是促进将点转换到机器人的笛卡尔工具框架。 tool0框架与未配置的或全零的工具框架匹配。该框架不得被编辑。应将其他工具框架定义为法兰（flange）的子代children（或对于某些机器人，是运动链中最后一个链节的子代）。该框架的某些特定于供应商的名称是_Tool Frame_ (Fanuc), $TOOL (KUKA).

  按我自己的理解就是，这个东西在Rviz中就可以体现为规划球 ，也就是我们轨迹规划的末端。

• 对ur5e配置文件的修改依据也是基于此：
  1.添加自定义工具的文件位置，并且在flange和自定义工具之间加上轴，关系为fixed(我这里不需要他运动)。
  2.在tool0中修改origin的值，以改变 末端（规划球）的位置，使得规划球正好在自定义工具的末端。我这里是根据自己的模型估算的长度。这位大佬利用rosrun tf tf_echo /wrist_3_link /tool0_controller计算两者之间的距离，更加科学，大家可以学习。
  3.如果建模的时候没有注意坐标系的问题，此时需要调整标签中origin的数值来调整方向。
  

<!--请ing记得修改too0的位置--><!-- 我自己加上胶枪模型 --><xacro:include filename="/home/zhangshidi/GitHub/Ros_control/src/ur_attachment/jiaoqiang/urdf/jiaoqiang.urdf"/><xacro:macro name="jiaoqiang"><parent link="${prefix}tool0"/><origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0"/></xacro:macro><joint name="${prefix}too0_jiaoqiang_joint" type="fixed"><origin xyz="0 0 0.001" rpy="-${pi/2.0} 0 0"/><parent link="${prefix}tool0"/><child link="jiaoqiang"/></joint>
</robot>

效果

• 效果如图