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跨专业多软件融合的应用:NX MCD导出URDF格式文件并且导入MATALB的视频分享

跨专业多软件融合的应用:NX MCD导出URDF格式文件并且导入MATALB的视频分享

"三阶段"优秀工程师之路

1、基础阶段:博途PLC技术。

2、中级阶段:SCL与C#编程技术

3、高级阶段:PLC标准化编程方法。

标准化方法之路!

编者说:工程师作者是MCD应用专家,将机器人数据导入MATALB进行调试,跨专业多软件融合的应用,体现工程师的核心竞争力!

工程师作者已经发布的文章:

西门子数字孪生软件MCD的介绍及应用案例---立体仓库取放料案例

一、什么是URDF?

URDF的全称是Unified Robot Description Format,即统一机器人描述格式。它是一种基于XML的文本格式,专门用于描述机器人的运动学和动力学模型。

简单来说,URDF就是机器人的“骨架说明书”——它告诉计算机机器人有哪些部件、部件之间如何连接、每个部件的形状和大小、部件之间的相对位置、关节的运动类型(旋转或平移)等信息。

二、URDF的核心组成

一个典型的URDF文件包含以下几个关键元素:

1)连杆(Link)

连杆代表机器人的一个刚性部件,比如机械臂的一节臂杆或移动机器人的底盘。每个Link需要定义:

  • 视觉形状:用于显示,通常为圆柱、立方体、球体或导入的网格文件(如STL、DAE)

  • 碰撞形状:用于物理碰撞检测,通常用简化的几何体提高计算效率

  • 惯性参数:质量、质心位置和转动惯量,用于动力学仿真

2)关节(Joint)

关节描述两个连杆之间的连接关系,定义了相对运动的类型和限制:

  • 固定关节:两个连杆之间没有相对运动

  • 旋转关节:绕一个轴旋转(如伺服电机驱动的关节)

  • 滑动关节:沿一个轴平移(如伸缩机构)

  • 平面关节:在平面内自由运动

  • 浮动关节:完全自由的6自由度运动

关节还需定义运动范围、最大速度、最大力矩等物理约束。

三、Designcenter NX (NX2512 3000及以上版本)支持URDF优势

1)选择几何体直接创建link对象,不需要手动输入CSYS

2)自动计算质心和转动惯量

3)依据选择,自动生成父子关系,自动计算相对坐标

4)自动进行单位换算(URDF单位米,设计单位可能是mm,inch)

5)Designcenter NX可以通过颜色显示工具,查找漏定义link对象

6)通过Joint jogger检查所有关节移动,转动,不需要到其他平台查看

7)导出前检测闭环,如果存在闭环给用户报错

8)支持用户自定义缩放比例

9)NX MCD支持PhysX引擎 (和ISAAC Sim相同),如果用户可以定义电机驱动信息,可使用MCD做初步的行为检测,比如移动和抓取等操作。

10)支持定义和导出关节电机驱动信息包括:速度(Velocity),力(force)和扭矩(effort)。

四、操作视频

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总结:跨专业多软件融合的应用,体现工程师的核心竞争力!

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