SolidWorks机器转ROS2 URDF

开发环境

Linux系统：Ubuntu 22.04
Ros2版本：humble
Solidwords版本：2023 （2019以上版本应该都是可以的）
SolidWords插件：sw_urdf_exporter 下载

SolidWords插件使用

该功能已经有很多教程，这里不再累述。请移步此处链接

生成urdf文件之后的处理

CMakeLists文件修改

ROS2中已经没有catkin_make这样的工具，统一使用colcon来进行编译，可以看到cmake文件中包含了catkin_make。所以需要先更改此处的文件。更改之前的文件为

cmake_minimum_required(VERSION 2.8.3)

project(QY2023-00019)

find_package(catkin REQUIRED)

catkin_package()

find_package(roslaunch)

foreach(dir config launch meshes urdf)
	install(DIRECTORY ${dir}/
		DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_SHARE_DESTINATION}/${dir})
endforeach(dir)

需变更为，项目名与需要构建成的包名一致

cmake_minimum_required(VERSION 3.5)

project(urdf_robot)

find_package(ament_cmake REQUIRED)

install(
  DIRECTORY images launch meshes rviz urdf
  DESTINATION share/${PROJECT_NAME}
)

if(BUILD_TESTING)
  find_package(ament_lint_auto REQUIRED)
  ament_lint_auto_find_test_dependencies()
endif()

ament_package()

package.xml变更

默认的报名直接使用3D模型的名称，这里主要是更改下包名称和版本，以及一些过时的依赖信息。sw导出的package.xml

<package format="2">
  <name>QY2023-00019</name>
  <version>1.0.0</version>
  <description>
    <p>URDF Description package for QY2023-00019</p>
    <p>This package contains configuration data, 3D models and launch files
for QY2023-00019 robot</p>
  </description>
  <author>TODO</author>
  <maintainer email="TODO@email.com" />
  <license>BSD</license>
  <buildtool_depend>catkin</buildtool_depend>
  <depend>roslaunch</depend>
  <depend>robot_state_publisher</depend>
  <depend>rviz</depend>
  <depend>joint_state_publisher_gui</depend>
  <depend>gazebo</depend>
  <export>
    <architecture_independent />
  </export>
</package>

更改之后的，需要主要的是exec_depend项使用了urdf_launch。需要先下载编译安装运行这个包，链接地址

<?xml version="1.0"?>
<?xml-model href="http://download.ros.org/schema/package_format3.xsd" schematypens="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"?>
<package format="3">
  <name>urdf_robot</name>
  <version>1.1.0</version>
  <description>This package contains a number of URDF robot.</description>
  <maintainer email="davidvlu@gmail.com">qhf</maintainer>

  <license>BSD 3-clause</license>
  <url>http://ros.org/wiki/urdf_tutorial</url>
  <author email="davidvlu@gmail.com">David V. Lu!!</author>

  <buildtool_depend>ament_cmake</buildtool_depend>
  <exec_depend>urdf_launch</exec_depend>

  <test_depend>ament_lint_auto</test_depend>

  <export>
    <build_type>ament_cmake</build_type>
    <gazebo_ros gazebo_model_path="${prefix}/.."/>
  </export>
</package>

这两项完成之后应当就能顺利使用colcon build编译，编译完成后记得source install里面的setup.bash的路径。最后可以使用ros2 pkg list 来检查下是否已经顺利将包安装到环境中。

Launch更改

使用sw_urdf_exporter插件导出的只有*.launch文件，所以需要自己写一个python的启动文件。我这里就直接参考了官方的urdf_tutorial的包，源码地址。记得切换下ROS2分支。以下是参考的display.launch.py文件，需要更改的部分已经用中文注释。新建这样的py文件放到导出的urdf文件夹中即可

from launch import LaunchDescription
from launch.actions import DeclareLaunchArgument, IncludeLaunchDescription
from launch.substitutions import LaunchConfiguration, PathJoinSubstitution
from launch_ros.substitutions import FindPackageShare
def generate_launch_description():
    ld = LaunchDescription()
    urdf_robot_path = FindPackageShare('urdf_robot')	#urdf_robot更改为自己的包名
    default_model_path = PathJoinSubstitution(['urdf', 'QY2023-00019.urdf']) #QY2023-00019.urdf更改为自己的urdf文件
    default_rviz_config_path = PathJoinSubstitution([urdf_robot_path, 'rviz', 'urdf.rviz'])
    # These parameters are maintained for backwards compatibility
    gui_arg = DeclareLaunchArgument(name='gui', default_value='true', choices=['true', 'false'],
                                    description='Flag to enable joint_state_publisher_gui')
    ld.add_action(gui_arg)
    rviz_arg = DeclareLaunchArgument(name='rvizconfig', default_value=default_rviz_config_path,
                                     description='Absolute path to rviz config file')
    ld.add_action(rviz_arg)
    # This parameter has changed its meaning slightly from previous versions
    ld.add_action(DeclareLaunchArgument(name='model', default_value=default_model_path,
                                        description='Path to robot urdf file relative to urdf_robot package'))
    ld.add_action(IncludeLaunchDescription(
        PathJoinSubstitution([FindPackageShare('urdf_launch'), 'launch', 'display.launch.py']),
        launch_arguments={
            'urdf_package': 'urdf_robot',
            'urdf_package_path': LaunchConfiguration('model'),
            'rviz_config': LaunchConfiguration('rvizconfig'),
            'jsp_gui': LaunchConfiguration('gui')}.items()
    ))
    return ld

运行

编译后，使用一下命令行即可运行

ros2 launch urdf_robot display.launch.py

其中urdf_robot为自己命名的包名，display.launch.py为上述所说的启动文件名。
运行之后还会报一个错误，此错误是由于.urdf文件路径描述ROS1中语法在ROS2中不能识别的原因，所以还需要做将.urdf中关于模型文件的路径更改。
更改前：

      <geometry>
        <mesh
          filename="package://QY2023-00019/meshes/base_link.STL" />
      </geometry>

更改后：

      <geometry>
        <mesh
          filename="file://$(find urdf_robot)/meshes/base_link.STL" />
      </geometry>

所有的路径都做这样的修改。然后重新编译运行即可。