kuka协作机器人LBR系列 issy15R930导入到ros2_rviz(带外观文件）

     kuka协作机器人LBR系列 issy15R930导入到ros2_rviz(带外观文件）外观文件未调整好，外观仍需进一步研究，外观文件dae与轮廓（碰撞）文件STL并未完全对应起来。在blender里面看了一下UR机器人的文件，是对应的，本人导出的两种文件总是存在各中角度差。需要进一步研究。

    本文参考了以下两篇文章，和UR的包，本文未详细论述的地方，也可以按参考文章中的相关章节进行操作。

【ROS2机器人入门到实战】RVIZ2可视化移动机器人模型_rviz移动模型-CSDN博客

Solidworks模型转换到URDF格式并配置Moveit的详细教程_sw_urdf_exporter将soildwork的模型导为urdf文件怎么安装-CSDN博客 如何下载kuka机器人模型，可以在xpert上注册账号下载，也可以联系本人帮忙下载。

1.solidworks安装sw2urdf插件

Releases · ros/solidworks_urdf_exporter · GitHub

我用的solidworks是2023版SP5，经过验证，该sw2urdf插件是完全可以使用的。

 安装好后，还不太好找在哪里，具体位置如上图

2.solidworks安装导出dae文件的插件

Simlab 3D Plugins - Collada exporter for SolidWorks

 这个插件要收费，不过可以试用一个月。安装好后如下图

3.建立机器人模型的轴和坐标系

在建立坐标系的时候可以先隐藏相关的组件，按下图建立六个轴的基准轴和坐标系，底座也要建立一个坐标系。

    可以使用两点生成轴，也可以通过一个圆心点和那个圆面生成。效果都差不多。我都是建在凹坑里面，建到凸台上也是可以的。 建好后如下图

4.sw2urdf插件配置

这些个都要写，不要搞成自动生成，差别太大，不行的。

 

 

 

load configuration..是指你导出后，在urdf文件中有个CSV文件，可以选用上次的配置。因为每次进来都是自动生成轴，想修改很麻烦，每次都点击这么多。

点击Preview and export..按钮，导出前进行确认和配置，关键类型选择有限旋转的这个。如果不配置角度的话，rviz中轴操作无法进行。怎么配置这个角度，可以参考下一节。

 这里面的颜色就保持默认就好，好像改了也没有太大效果。点击导出urdf和meshes文件即可。

导出后大概就是这样的，如下图。 

 

5.轴关节限值配置

在kuka xpert上下载MA_LBR_iisy_zh.pdf这个文件，不会下载的可以找我要。在目录里面找到issy15R930轴数据。

把这个相关的角度计算成弧度，第一个185就是185/360*3.14=1.61，其他的类似。

第四步导出模型的时候要跟这个图片的零点位置差不多，这些角度就是上图的姿态为零点的。

6.建立ros2编译文件工程

 6.1建pyhton格式的文件工程

ros2 pkg create issy15r930 --build-type ament_python 

 

 在生成的工程目录里面复制meshes和urdf文件从第四步得到的那个文件，launch文件夹是自己建的，可以用命令，也可以界面上直接操作，怎么方便怎么来。

6.2 lauch文件说明

 就搞了这么一个launch文件，里面比较重要的就是urdf_name这一条，主要要跟urdf中的对应。

import os
from launch import LaunchDescription
from launch.substitutions import LaunchConfiguration
from launch_ros.actions import Node
from launch_ros.substitutions import FindPackageShare
 
 
def generate_launch_description():
    package_name = 'issy15r930'
    urdf_name = "issy15r930.urdf"
 
    ld = LaunchDescription()
    pkg_share = FindPackageShare(package=package_name).find(package_name) 
    urdf_model_path = os.path.join(pkg_share, f'urdf/{urdf_name}')
 
    robot_state_publisher_node = Node(
        package='robot_state_publisher',
        executable='robot_state_publisher',
        arguments=[urdf_model_path]
        )
 
    joint_state_publisher_node = Node(
        package='joint_state_publisher_gui',
        executable='joint_state_publisher_gui',
        name='joint_state_publisher_gui',
        arguments=[urdf_model_path]
        )
 
    rviz2_node = Node(
        package='rviz2',
        executable='rviz2',
        name='rviz2',
        output='screen',
        )
 
    ld.add_action(robot_state_publisher_node)
    ld.add_action(joint_state_publisher_node)
    ld.add_action(rviz2_node)
 
    return ld

6.3 meshes文件说明

dae文件怎么导出，见第7节说明，和STL放一个文件夹就行。不用太费事。主要是urdf文件中要写对文件地址就好。

6.4 urdf文件说明

这个名字要和launch文件里面对应。

"1.0" encoding="utf-8"?>
 
 
<robot
 
  name="issy15r930">
 
  <link
 
    name="base_link">
 
    <inertial>
 
      <origin
 
        xyz="3.7076E-05 -0.018098 0.082416"
 
        rpy="0 0 0" />
 
      <mass
 
        value="7.2283" />
 
      <inertia
 
        ixx="0.052936"
 
        ixy="2.5994E-05"
 
        ixz="-5.0195E-05"
 
        iyy="0.040376"
 
        iyz="0.0027943"
 
        izz="0.051987" />
 
    inertial>
 
    <visual>
 
      <origin
 
        xyz="0 0 0"
 
        rpy="0 0 0" />
 
      <geometry>
 
        <mesh
 
          filename="package://issy15r930/meshes/base_link.dae" />
 
      geometry>
 
      <material
 
        name="">
 
        <color
 
          rgba="0.79216 0.81961 0.93333 1" />
 
      material>
 
    visual>
 
    <collision>
 
      <origin
 
        xyz="0 0 0"
 
        rpy="0 0 0" />
 
      <geometry>
 
        <mesh
 
          filename="package://issy15r930/meshes/base_link.STL" />
 
      geometry>
 
    collision>
 
  link>
 
  <link
 
    name="link1">
 
    <inertial>
 
      <origin
 
        xyz="0.0082771 -0.010407 0.10376"
 
        rpy="0 0 0" />
 
      <mass
 
        value="6.0436" />
 
      <inertia
 
        ixx="0.034011"
 
        ixy="0.00069966"
 
        ixz="-0.0020617"
 
        iyy="0.033685"
 
        iyz="0.0026113"
 
        izz="0.030166" />
 
    inertial>
 
    <visual>
 
      <origin
 
        xyz="0 0 0"
 
        rpy="0 0 0" />
 
      <geometry>
 
        <mesh
 
          filename="package://issy15r930/meshes/link1.dae" />
 
      geometry>
 
      <material
 
        name="">
 
        <color
 
          rgba="0.79216 0.81961 0.93333 1" />
 
      material>
 
    visual>
 
    <collision>
 
      <origin
 
        xyz="0 0 0"
 
        rpy="0 0 0" />
 
      <geometry>
 
        <mesh
 
          filename="package://issy15r930/meshes/link1.STL" />
 
      geometry>
 
    collision>
 
  link>
 
  <joint
 
    name="joint1"
 
    type="revolute">
 
    <origin
 
      xyz="0 0 0.172"
 
      rpy="0 0 0" />
 
    <parent
 
      link="base_link" />
 
    <child
 
      link="link1" />
 
    <axis
 
      xyz="0 0 1" />
 
    <limit
 
      lower="-1.61"
 
      upper="1.61"
 
      effort="0"
 
      velocity="0" />
 
  joint>
 
  <link
 
    name="link2">
 
    <inertial>
 
      <origin
 
        xyz="-0.035772 0.16784 0.08072"
 
        rpy="0 0 0" />
 
      <mass
 
        value="10.123" />
 
      <inertia
 
        ixx="0.26037"
 
        ixy="0.048481"
 
        ixz="0.0009505"
 
        iyy="0.043052"
 
        iyz="-0.0044562"
 
        izz="0.27629" />
 
    inertial>
 
    <visual>
 
      <origin
 
        xyz="0 0 0"
 
        rpy="0 0 0" />
 
      <geometry>
 
        <mesh
 
          filename="package://issy15r930/meshes/link2.dae" />
 
      geometry>
 
      <material
 
        name="">
 
        <color
 
          rgba="0.79216 0.81961 0.93333 1" />
 
      material>
 
    visual>
 
    <collision>
 
      <origin
 
        xyz="0 0 0"
 
        rpy="0 0 0" />
 
      <geometry>
 
        <mesh
 
          filename="package://issy15r930/meshes/link2.STL" />
 
      geometry>
 
    collision>
 
  link>
 
  <joint
 
    name="joint2"
 
    type="revolute">
 
    <origin
 
      xyz="0.058615 -0.074125 0.126"
 
      rpy="1.5708 0 0.66908" />
 
    <parent
 
      link="link1" />
 
    <child
 
      link="link2" />
 
    <axis
 
      xyz="0 0 1" />
 
    <limit
 
      lower="-2"
 
      upper="0.43"
 
      effort="0"
 
      velocity="0" />
 
  joint>
 
  <link
 
    name="link3">
 
    <inertial>
 
      <origin
 
        xyz="0.020571 -0.0055652 0.093536"
 
        rpy="0 0 0" />
 
      <mass
 
        value="4.3819" />
 
      <inertia
 
        ixx="0.018095"
 
        ixy="0.0010427"
 
        ixz="-0.0029257"
 
        iyy="0.021705"
 
        iyz="0.00078561"
 
        izz="0.018661" />
 
    inertial>
 
    <visual>
 
      <origin
 
        xyz="0 0 0"
 
        rpy="0 0 0" />
 
      <geometry>
 
        <mesh
 
          filename="package://issy15r930/meshes/link3.dae" />
 
      geometry>
 
      <material
 
        name="">
 
        <color
 
          rgba="0.79216 0.81961 0.93333 1" />
 
      material>
 
    visual>
 
    <collision>
 
      <origin
 
        xyz="0 0 0"
 
        rpy="0 0 0" />
 
      <geometry>
 
        <mesh
 
          filename="package://issy15r930/meshes/link3.STL" />
 
      geometry>
 
    collision>
 
  link>
 
  <joint
 
    name="joint3"
 
    type="revolute">
 
    <origin
 
      xyz="-0.080235 0.37655 0.0255"
 
      rpy="3.1416 0 0" />
 
    <parent
 
      link="link2" />
 
    <child
 
      link="link3" />
 
    <axis
 
      xyz="0 0 1" />
 
    <limit
 
      lower="-1.3"
 
      upper="1.3"
 
      effort="0"
 
      velocity="0" />
 
  joint>
 
  <link
 
    name="link4">
 
    <inertial>
 
      <origin
 
        xyz="-0.0527 0.0075768 0.11883"
 
        rpy="0 0 0" />
 
      <mass
 
        value="4.3253" />
 
      <inertia
 
        ixx="0.031922"
 
        ixy="0.001207"
 
        ixz="0.012121"
 
        iyy="0.040091"
 
        iyz="-0.0017531"
 
        izz="0.019873" />
 
    inertial>
 
    <visual>
 
      <origin
 
        xyz="0 0 0"
 
        rpy="0 0 0" />
 
      <geometry>
 
        <mesh
 
          filename="package://issy15r930/meshes/link4.dae" />
 
      geometry>
 
      <material
 
        name="">
 
        <color
 
          rgba="0.79216 0.81961 0.93333 1" />
 
      material>
 
    visual>
 
    <collision>
 
      <origin
 
        xyz="0 0 0"
 
        rpy="0 0 0" />
 
      <geometry>
 
        <mesh
 
          filename="package://issy15r930/meshes/link4.STL" />
 
      geometry>
 
    collision>
 
  link>
 
  <joint
 
    name="joint4"
 
    type="revolute">
 
    <origin
 
      xyz="0.10722 -0.028729 0.12"
 
      rpy="1.5708 1.2545 1.309" />
 
    <parent
 
      link="link3" />
 
    <child
 
      link="link4" />
 
    <axis
 
      xyz="0 0 1" />
 
    <limit
 
      lower="-1.57"
 
      upper="1.57"
 
      effort="0"
 
      velocity="0" />
 
  joint>
 
  <link
 
    name="link5">
 
    <inertial>
 
      <origin
 
        xyz="0.012242 0.00015735 0.07472"
 
        rpy="0 0 0" />
 
      <mass
 
        value="2.4287" />
 
      <inertia
 
        ixx="0.0066893"
 
        ixy="-1.3173E-05"
 
        ixz="-0.00073951"
 
        iyy="0.007692"
 
        iyz="-9.693E-06"
 
        izz="0.0069254" />
 
    inertial>
 
    <visual>
 
      <origin
 
        xyz="0 0 0"
 
        rpy="0 0 0" />
 
      <geometry>
 
        <mesh
 
          filename="package://issy15r930/meshes/link5.dae" />
 
      geometry>
 
      <material
 
        name="">
 
        <color
 
          rgba="0.79216 0.81961 0.93333 1" />
 
      material>
 
    visual>
 
    <collision>
 
      <origin
 
        xyz="0 0 0"
 
        rpy="0 0 0" />
 
      <geometry>
 
        <mesh
 
          filename="package://issy15r930/meshes/link5.STL" />
 
      geometry>
 
    collision>
 
  link>
 
  <joint
 
    name="joint5"
 
    type="revolute">
 
    <origin
 
      xyz="-0.086604 0.012492 0.256"
 
      rpy="1.5708 -1.4484 1.4275" />
 
    <parent
 
      link="link4" />
 
    <child
 
      link="link5" />
 
    <axis
 
      xyz="0 0 1" />
 
    <limit
 
      lower="-0.95"
 
      upper="0.95"
 
      effort="0"
 
      velocity="0" />
 
  joint>
 
  <link
 
    name="link6">
 
    <inertial>
 
      <origin
 
        xyz="0.0099764 0.0026101 0.050237"
 
        rpy="0 0 0" />
 
      <mass
 
        value="1.366" />
 
      <inertia
 
        ixx="0.0022647"
 
        ixy="-0.00025613"
 
        ixz="-0.00021904"
 
        iyy="0.0031711"
 
        iyz="-5.7372E-05"
 
        izz="0.0035946" />
 
    inertial>
 
    <visual>
 
      <origin
 
        xyz="0 0 0"
 
        rpy="0 0 0" />
 
      <geometry>
 
        <mesh
 
          filename="package://issy15r930/meshes/link6.dae" />
 
      geometry>
 
      <material
 
        name="">
 
        <color
 
          rgba="0.79216 0.81961 0.93333 1" />
 
      material>
 
    visual>
 
    <collision>
 
      <origin
 
        xyz="0 0 0"
 
        rpy="0 0 0" />
 
      <geometry>
 
        <mesh
 
          filename="package://issy15r930/meshes/link6.STL" />
 
      geometry>
 
    collision>
 
  link>
 
  <joint
 
    name="joint6"
 
    type="revolute">
 
    <origin
 
      xyz="0.080493 0.0010481 0.0875"
 
      rpy="-1.5708 -1.5554 -1.5578" />
 
    <parent
 
      link="link5" />
 
    <child
 
      link="link6" />
 
    <axis
 
      xyz="0 0 1" />
 
    <limit
 
      lower="-1.91"
 
      upper="1.91"
 
      effort="0"
 
      velocity="0" />
 
  joint>
 
robot>

这个文件里面啊，视觉这块，要跟dae对应meshes文件里面的文件。其他的提示找不到的时候都要检查要对应的。7个link里面都是要修改过来的。 

6.5 setup文件说明

增加4跟5中的内容

from setuptools import find_packages, setup
from glob import glob
import os
 
package_name = 'issy15r930'
 
setup(
    name=package_name,
    version='0.0.0',
    packages=find_packages(exclude=['test']),
    data_files=[
        ('share/ament_index/resource_index/packages',
            ['resource/' + package_name]),
        ('share/' + package_name, ['package.xml']),
        (os.path.join('share', package_name, 'launch'), glob('launch/*.launch.py')),
        (os.path.join('share', package_name, 'urdf'), glob('urdf/**')),
        (os.path.join('share', package_name, 'meshes'), glob('meshes/**')),
    ],
    install_requires=['setuptools'],
    zip_safe=True,
    maintainer='cheni',
    maintainer_email='cheni@todo.todo',
    description='TODO: Package description',
    license='TODO: License declaration',
    tests_require=['pytest'],
    entry_points={
        'console_scripts': [
        ],
    },
)

7.导出dae文件

需要单独打开某个零件，一个一个导出成dae格式，如下图。这个地方可能就是外观和轮廓模型不能对应一致的问题所在。urdf插件肯定处理了什么，这边不知道怎么对应。

 文件导出到urdf导出的meshes文件中即可，一起复制到虚拟机的工程目录中即可。

8.编译调试

用这个命令编译

这个命令去引用

这个命令去加载 

效果如下：

这个就是只有外观的模型，没太在一起，完全可以控制来回转。

 这个是这个碰撞的模型，这个urdf插件导出来的，是可以的，没有任何问题。

 两个一起显示就是这样的，外观文件没有对其碰撞文件

9.问题分析

打开ur机器人的dae文件和STL文件，是可以对应的，在blender里面，这个距离是我拉开的，导入是完全重合的。

 对比我导入的dae和stl模型，两者就不太对应。还需要进一步研究。

 测试了移动原点也是不行的，通过这个插件搞了一下工件中心的原点对齐，也是不行的。还需要进一步确认原因。

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