2. URDF基础标签：<robot>、<link>、<joint>

写URDF就像搭乐高。你得先有零件（link），再用关节（joint）把它们拼起来，最后用<robot>把整个模型包住。我刚开始接触ROS时，觉得这玩意儿不就是个XML嘛，后来踩了不少坑才明白——每个标签的细节都藏着设计哲学。

这一章，咱们就把最核心的三个标签掰开揉碎。你想想看，一个机器人模型动起来，全靠它们配合。我会把我在项目里摔过的跟头、总结的窍门都抖出来。

2.1 <robot> —— 模型的根

说白了，<robot>就是整个URDF文件的根元素。所有link和joint都得包在里面。它有两个常用属性：name（必填）和 xmlns（一般写死）。

<robot name="my_robot" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro">
    <link name="base_link" />
    <joint name="base_to_wheel" type="continuous"> ... </joint>
</robot>

2.2 <link> —— 机器人的骨头

每个link代表一个刚体零件。你可以给它加视觉、碰撞和惯性属性。我见过新手只写一个空link，结果仿真时物理引擎直接崩了——因为缺少惯性数据。

一个典型的link长这样：

<link name="base_link">
    <visual>
        <geometry>
            <box size="0.4 0.3 0.1" />
        </geometry>
        <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
        <material name="blue">
            <color rgba="0 0.4 0.8 1" />
        </material>
    </visual>
    <collision>
        <geometry>
            <box size="0.4 0.3 0.1" />
        </geometry>
    </collision>
    <inertial>
        <mass value="2.0" />
        <inertia ixx="0.01" ixy="0" ixz="0" iyy="0.01" iyz="0" izz="0.01" />
    </inertial>
</link>

子标签	作用	是否必填
visual	可视化外观，显示在Rviz里	推荐
collision	碰撞检测模型，通常比visual简单	推荐
inertial	惯性参数，质量+惯性张量	物理仿真必填

2.3 <joint> —— 让零件动起来

joint连接两个link，并定义它们的相对运动。URDF支持6种关节类型，但最常用的是 revolute、continuous 和 fixed。

<joint name="left_wheel_joint" type="continuous">
    <parent link="base_link" />
    <child link="left_wheel" />
    <origin xyz="0.2 -0.15 0" rpy="0 0 0" />
    <axis xyz="0 1 0" />
</joint>

关节的核心属性：

• name —— 唯一标识，别重名。
• type —— 关节类型：fixed, revolute, continuous, prismatic, floating, planar。
• parent / child —— 父子link，构成运动树。
• origin —— 子link相对于父link的位姿。
• axis —— 旋转或平移轴（对fixed无效）。

2.4 三个标签的协作关系

一个机器人模型就是一棵树。<robot>是根，link是节点，joint是树枝。我习惯先画草图，标出每个link的坐标系原点，再写代码。你想想看，如果坐标系对不上，TF树就会乱成一团。

下面这个例子展示了一个简单的两轮底盘：

<robot name="mini_dash">
    <link name="chassis">
        <visual>
            <geometry><box size="0.3 0.2 0.05" /></geometry>
        </visual>
    </link>
    <link name="right_wheel">
        <visual>
            <geometry><cylinder radius="0.04" length="0.02" /></geometry>
        </visual>
    </link>
    <joint name="right_joint" type="continuous">
        <parent link="chassis" />
        <child link="right_wheel" />
        <origin xyz="0.1 -0.12 0" />
        <axis xyz="0 1 0" />
    </joint>
</robot>

嗯，这里要注意：joint的 origin 是子link坐标系的原点相对父link的位置。我见过有人把轮子的位置写在link的visual里，结果关节一动，轮子飞出去了——因为joint的origin才是真正的连接点。