如何将URDF转为PROTO并导入Webots
本文简介：
介绍了如何使用官方的URDF转PROTO模型工具，并提供代码参考
相关链接：
urdf2webots
将urdf转PROTO格式需要使用Webots的官方工具urdf2webots，官方仓库链接为urdf2webots。
该工具的使用环境为：
- Python3.5或者更高的版本
- PIP的最新版本
上述环境的配置只需要参考任何一篇Python的基础教程即可，此处不再赘述。
安装工具
该工具可以在Windows或者Ubuntu环境下使用，下面以Windows为例。
在cmd中使用pip命令
pip install urdf2webots
等待安装完成即可。
使用该工具
首先我们需要准备一个URDF文件，如何构建URDF文件互联网上教程很多，也可以通过Solidworks的URDF插件将模型导出为URDF文件。
通过运行Python文件的方式来使用该工具是比较方便的。
首先我们创建一个.py文件，然后输入：
from urdf2webots.importer import convertUrdfFile #导入convertUrdfFile这个库
convertUrdfFile(input = '在这里填入你的URDF文件的路径（包括URDF的文件名和.urdf后缀）',output='在这里填入你的PROTO文件的路径（包括PROTO的文件名和.proto后缀')
运行以上的2行代码，终端会打印出：
Root link: xxxx
There are xx links, xx joints and xx sensors
此时PROTO和相关文件会在output=后面填入的路径生成PROTO文件，如图：
此时只需要将这些文件复制到Webots工程下的protos文件夹中即可。
关于convertUrdfFile()函数
convertUrdfFile()是一个Python函数，它有下面这些参数可选：
- input: 指定要转换的 URDF 文件。
- output: 如果设置这个参数，则需要指定路径，如果内容以".proto "结尾，则需要指定生成的 PROTO 文件的名称。减去 .proto 扩展名的文件名将作为机器人名称（该参数仅用于 PROTO 转换）。
- robotName: 指定机器人名称，生成机器人节点字符串，而不生成 PROTO 文件（必须唯一）。
- normal: 如果设置了该值，则会导出 URDF 定义中存在的法线。
- boxCollision: 如果设置了该选项，则使用方框对边界对象进行近似处理。
- toolSlot=LinkName: 指定要添加工具槽的连杆（连杆名称需要准确来自 URDF文件 ，该参数仅用于 PROTO 转换）。
- initTranslation="0 0 0": 设置 PROTO 文件或 Webots Robot 节点字符串的
Translation字段。 - initRotation="0 0 1 0": 设置 PROTO 文件或 Webots 机器人节点字符串的
Rotation字段。 - initPos: 设置机器人关节的初始位置。例如：
initPos="[1.2, 0.5, -1.5]"会将把机器人的前三个关节设置为指定值，其余关节保持默认值。 - linkToDef: 为每个实体创建一个使用连杆名字的 DEF，以便使用
getFromProtoDef(defName)函数访问它。 - jointToDef: 为每个关节创建一个使用关节名称的 DEF，以便使用
getFromProtoDef(defName)函数访问它。 - relativePathPrefix: 如果未设置
input参数，通过 stdin 发送的 URDF 文件中的相对路径将使用此前缀。例如：filename="head.obj"加上relativePathPrefix="/home/user/myRobot/"将变成filename="/home/user/myRobot/head.obj".
通常来说，使用input和output两个参数就已经足够，boxCollision参数可以简化对象，可以极大地提高物体互动的模拟效果，尤其是抓取。toolSlot参数更适用于机械臂。
修改完善PROTO文件
导出的PROTO文件需要作进一步检查，在笔者使用的2023.1.0的版本中，生成的PROTO文件在对stl文件的路径生成上会存在”无效转义符“错误。
关于无效转义符的问题，只需要统一文件路径上的所有"/"符号和"\"符号为"/"符号即可。
注意，路径可以使用相对路径，这样可以规避文件夹移动带来的问题，如图：
在仿真中导入PROTO文件
新建一个工程，添加一个Object，就可以导入PROTO了，如图
导入效果如下：
后面可以在PROTO中自行修改颜色，编写controller对电机进行控制，实现更好的效果。
