Fusion2URDF:Fusion 360 机器人模型一键导出 ROS URDF 包,从 CAD 到仿真的完整入门指南

Fusion2URDF:Fusion 360 机器人模型一键导出 ROS URDF 包,从 CAD 到仿真的完整入门指南 Fusion2URDFFusion 360 机器人模型一键导出 ROS URDF 包从 CAD 到仿真的完整入门指南【免费下载链接】fusion2urdfA Fusion 360 Script to export URDF项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/fu/fusion2urdfFusion2URDF 是一款运行在Fusion 360中的脚本工具能将机器人 CAD 模型一键导出为完整的 ROS URDF 描述包自动生成 URDF/Xacro 文件、STL 网格文件、控制器配置以及 Gazebo 仿真 launch 文件。你无需手写任何 XML就能走通「CAD 建模 → URDF 描述 → RViz 预览 → Gazebo 物理仿真」的完整流程非常适合 ROS 新手和机器人初学者。 Fusion2URDF 是什么能导出什么一句话概括它把 Fusion 360 里的机械装配体「翻译」成 ROS 世界能直接使用的机器人描述包。运行一次脚本你会得到一个可直接catkin_make编译的{robot_name}_description功能包其中包含导出内容用途.xacro文件机器人的 URDF 结构描述links、joints、惯性参数.stl网格文件每个 link 的外观与碰撞模型存入meshes/.launch文件RViz 显示与 Gazebo 仿真的一键启动脚本.yaml文件各关节位置控制器的 PID 配置.trans/.gazebo传动接口与 Gazebo 物理插件配置脚本主体位于 URDF_Exporter/URDF_Exporter.py 的run()入口函数核心解析逻辑拆分为三个模块Link 解析URDF_Exporter/core/Link.py —— 计算每个部件的质量、质心与惯性张量Joint 解析URDF_Exporter/core/Joint.py —— 读取关节类型、轴向与运动限位文件写入URDF_Exporter/core/Write.py —— 生成全部 xacro、launch 与 yaml 文件 项目结构一览fusion2urdf/ ├── URDF_Exporter/ # 安装到 Fusion 360 的脚本本体 │ ├── URDF_Exporter.py # 脚本入口 │ ├── core/ # Link / Joint / Write 三大解析模块 │ ├── package/ # 生成的 ROS 功能包模板package.xml 等 │ └── utils/ # STL 导出、文件对话框等工具函数 └── Example/ ├── Basic_Robot.f3d # 示例 Fusion 360 工程双轮小车 └── Basic_Robot_description/ # 脚本导出后的完整 ROS 包示例强烈建议先看一遍 Example/Basic_Robot_description/ 下的成品结构包括 Basic_Robot.xacro 里的 link 定义、Basic_Robot.gazebo 的仿真插件配置以及 meshes/ 中的三个 STL 网格文件——这就是你导出后得到的样子。 安装步骤只需两条命令第一步获取项目代码git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/fu/fusion2urdf第二步把URDF_Exporter文件夹复制到 Fusion 360 的 Scripts 目录。WindowsPowerShellcd path to fusion2urdf Copy-Item .\URDF_Exporter\ -Destination ${env:APPDATA}\Autodesk\Autodesk Fusion 360\API\Scripts\ -RecursemacOSbash 或 zshcd path to fusion2urdf cp -r ./URDF_Exporter $HOME/Library/Application Support/Autodesk/Autodesk Fusion 360/API/Scripts/安装完成后重启 Fusion 360在顶部菜单ADD-INS中就能看到fusion2urdf选项。⚠️ 导出前必读3 个建模前置条件这是新手最容易踩坑的环节脚本本身不会报错但会导出错误结果请务必检查每个 link 必须是独立的 Component配置组件。机器人由多个部件组成时要先把每个刚性部件「新建配置组件」让 Fusion 的组件树与机器人的连杆树一一对应。定义基座并命名为base_link。脚本强制要求存在一个名为base_link的根组件见 URDF_Exporter.py 中的校验逻辑。如果基座被「接地Grounded」先右键取消接地再导出。关节定义方向不能反定义 Joint 时父连杆必须是Component2子连杆是Component1。方向反了会抛出KeyError: xxx__1或弹出「Check whether the connections are correct」的提示提示语见 Joint.py 的 parent/child 赋值逻辑。此外还有两条硬性限制组件只允许包含实体bodies不支持嵌套组件——「部件里套部件」的结构会导出失败或出现异常模型当前仅支持Rigid固定、Slider移动/棱柱、Revolute旋转三种关节类型见 Joint.py 的关节类型映射表旋转关节若未设置角度限位会自动导出为continuous连续关节。 一键导出操作全流程先备份模型——脚本运行后会复制并重命名你的组件原文件会被改动养成先另存副本的习惯打开机器人模型点击ADD-INS → fusion2urdf弹出文件夹对话框选择保存目录例如Desktop/test等待几秒到几分钟视模型复杂度而定看到「Successfully create URDF file」即导出成功。组件面板里会出现大量old_component这是脚本复制组件后保留的原始副本可以直接忽略。导出的 STL 文件位于{保存目录}/{robot_name}_description/meshes/下导出逻辑在 utils.py。 生成的 ROS 包长什么样以示例包为例结构如下参考 Example/Basic_Robot_description/Basic_Robot_description/ ├── launch/ │ ├── display.launch # RViz 显示 │ ├── gazebo.launch # Gazebo 仿真 │ ├── controller.launch # 控制器加载 │ ├── controller.yaml # 各关节 PID 参数 │ └── urdf.rviz # RViz 预设配置 ├── meshes/ # base_link.stl / left_wheel_1.stl / right_wheel_1.stl ├── urdf/ │ ├── Basic_Robot.xacro # 主 URDF 描述 │ ├── materials.xacro # 材质定义 │ ├── Basic_Robot.trans # 传动接口 │ └── Basic_Robot.gazebo # Gazebo 插件与摩擦系数 ├── package.xml └── CMakeLists.txt包名与文件内容会随你的模型名自动生成——脚本会自动改写package.xml和CMakeLists.txt中的包名逻辑见 utils.py所以建模时机器人根组件起个好名字很重要。 在 ROS 环境中运行把生成的_{robot_name}_description包放入工作空间编译并启动cd ~/catkin_ws/ catkin_make source devel/setup.bashRViz 中查看机器人对应 display.launchroslaunch {robot_name}_description display.launchGazebo 物理仿真对应 gazebo.launch含gazebo_ros_control插件与空世界场景roslaunch {robot_name}_description gazebo.launch如需关节控制再叠加controller.launch与 controller.yaml 中的位置控制器即可驱动关节。❓ 常见问题排查清单现象原因与解决办法提示「There is no base_link」忘记把基座组件命名为base_link或它被接地了改名/取消接地后重跑弹出KeyError: xxx__1关节的 Component1/Component2 定义反了交换后重新定义关节部件在 RViz 中绕地图中心旋转模型 Z 轴未竖直在 Fusion 中确保 Z 轴朝上同时确认关节原点定义无误导出「正常」但模型异常多半是关节定义问题脚本可能静默出错重新定义关节再试复杂运动学回路出错不要用 Fusion 自带关节编辑器手动拖拽对位保持关节原始生成位置参考 README.md 中的「Complex Kinematic Loops」一节导出前建议关闭「Capture design history」部分复杂装配体在关闭该选项后导出更稳定 项目限制与适用边界目前仅支持 Gazebo 仿真如果你使用 PyBullet请选择同作者的另一款姊妹工具 Fusion2PyBullet仓库已停止主动开发但欢迎提交 Issue 与 PR单位约定内部计算使用 cm 与 kg/cm²导出时自动换算为米与 kg·m²见 Link.py 的单位转换。掌握「组件化建模 → 正确命名 base_link → 一键导出 → catkin 编译 → RViz/Gazebo 启动」这条主线你的 Fusion 360 机器人就正式接入 ROS 生态了。【免费下载链接】fusion2urdfA Fusion 360 Script to export URDF项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/fu/fusion2urdf创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考