URDF文件数据集
收藏arXiv2023-08-01 更新2024-07-17 收录
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https://github.com/Daniella1/urdf_files_dataset
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资源简介：
本数据集名为URDF文件数据集，由奥胡斯大学电气与计算机工程系的研究人员Daniella Tola和Peter Corke创建。该数据集包含322个URDF文件，涵盖了来自不同工业和研究组织的多种机器人模型。数据集中的每个URDF文件都附有元数据，描述了机器人的类型、制造商和模型的来源。创建此数据集的目的是为了建立关于URDF及其应用的知识基础，并通过公开发布数据集、分析和相关工具，使使用、研究和开发URDF的人员能够轻松访问这些数据并用于自己的工作。数据集的应用领域包括机器人建模、仿真和可视化，旨在解决机器人系统开发中的建模和仿真需求。
This dataset is named the URDF File Dataset, and was created by researchers Daniella Tola and Peter Corke from the Department of Electrical and Computer Engineering, Aarhus University. It contains 322 URDF files covering a diverse range of robot models from various industrial and research institutions. Each URDF file in the dataset is accompanied by metadata describing the robot's type, manufacturer, and the source of the model. The core objective of developing this dataset is to establish a knowledge base for URDF and its applications, and to enable easy access and utilization of these data by users, researchers, and developers engaged in URDF-related work through the public release of the dataset, relevant analyses, and supporting tools. The application fields of this dataset include robot modeling, simulation, and visualization, aiming to address the modeling and simulation requirements in robotic system development.
提供机构：
奥胡斯大学电气与计算机工程系
创建时间：
2023-08-01
原始信息汇总
URDF数据集概述
数据集描述
该数据集包含来自不同来源的URDF（Unified Robot Description Format）包，这些包在论文"Understanding URDF: A Dataset And Analysis"中被介绍和分析。所有URDF包可以在子目录_urdf_files_中找到，而用于生成数据集分析结果的脚本则位于_scripts_子目录中。
机器人列表
以下是数据集中包含的机器人及其相关信息：
| 名称 | 变体 | id:source | 类型 | 制造商 |
|---|---|---|---|---|
| 2F-140 gripper | none | {227: ros-industrial} | end effector | Robotiq |
| 2F-85 gripper | none | {38: matlab, 92: random, 228: ros-industrial} | end effector | Robotiq |
| 2FG7 gripper | none | {100: random} | end effector | Onrobot |
| 3F gripper | none | {2: drake, 154: ros-industrial} | end effector | Robotiq |
| AL5D | none | {113: robotics-toolbox} | robotic arm | Lynxmotion |
| ANYmal | none | {83: random} | quadrupedal robot | ANYbotics |
| ANYmal B | none | {54: oems} | quadrupedal robot | ANYbotics |
| Allegro hand - left | none | {0: drake} | end effector | Wonik Robotics |
| Allegro hand - right | none | {1: drake} | end effector | Wonik Robotics |
| Atlas | none | {10: matlab} | humanoid robot | Boston Dynamics |
| BarrettHand | none | {84: random} | end effector | Barrett Technology |
| Baxter | none | {11: matlab, 55: oems} | dual arm robot | Rethink Robotics |
| C2 gripper | none | {153: ros-industrial} | end effector | Robotiq |
| CR-35iA | none | {177: ros-industrial} | robotic arm | Fanuc |
| CR-7iA | none | {178: ros-industrial} | robotic arm | Fanuc |
| CR-7iA/L | none | {179: ros-industrial} | robotic arm | Fanuc |
| CRB 15000 | none | {157: ros-industrial} | robotic arm | ABB |
| CRX-10iA/L | none | {180: ros-industrial} | robotic arm | Fanuc |
| Dual Panda | none | {63: oems} | dual arm robot | Franka Emika |
| EVEr3 | none | {56: oems, 88: random} | humanoid robot | Halodi |
| Electric gripper | none | {65: oems} | end effector | Rethink Robotics |
| FR3 | none | {64: oems} | robotic arm | Franka Emika |
| FT 300 sensor | none | {229: ros-industrial} | end effector | Robotiq |
| Fetch | none | {85: random, 114: robotics-toolbox} | mobile manipulator | Fetch Robotics |
| Fetch Camera | none | {116: robotics-toolbox} | mobile manipulator | Fetch Robotics |
| Freight | none | {115: robotics-toolbox} | mobile robot | Fetch Robotics |
| Gen3 | none | {28: matlab, 134: robotics-toolbox} | robotic arm | Kinova Robotics |
| Gen3 V12 | none | {29: matlab} | robotic arm | Kinova Robotics |
| Ginger | none | {87: random} | humanoid robot | Paaila Technology |
| Husky | none | {15: matlab, 67: oems} | mobile robot | Clearpath Robotics |
| IRB 120 | none | {4: matlab} | robotic arm | ABB |
| IRB 120-3/0.6 | none | {160: ros-industrial} | robotic arm | ABB |
| IRB 1200-5/0.9 | none | {158: ros-industrial} | robotic arm | ABB |
| IRB 1200-7/0.7 | none | {159: ros-industrial} | robotic arm | ABB |
| IRB 120T | none | {5: matlab} | robotic arm | ABB |
| IRB 120T-3/0.6 | none | {161: ros-industrial} | robotic arm | ABB |
| IRB 140 | none | {111: robotics-toolbox} | robotic arm | ABB |
| IRB 140T | none | {112: robotics-toolbox} | robotic arm | ABB |
| IRB 1600 | none | {6: matlab} | robotic arm | ABB |
| IRB 1600-6/1.2 | none | {162: ros-industrial} | robotic arm | ABB |
| IRB 1600-8/1.45 | none | {163: ros-industrial} | robotic arm | ABB |
| IRB 2400 | none | {140: ros-industrial} | robotic arm | ABB |
| IRB 2600 | none | {164: ros-industrial} | robotic arm | ABB |
| IRB 4400L/30 | none | {165: ros-industrial} | robotic arm | ABB |
| IRB 4600-20/2.50 | none | {166: ros-industrial} | robotic arm | ABB |
| IRB 4600-40/2.55 | none | {167: ros-industrial} | robotic arm | ABB |
| IRB 4600-60/2.05 | none | {168: ros-industrial} | robotic arm | ABB |
| IRB 52-7/1.2 | none | {169: ros-industrial} | robotic arm | ABB |
| IRB 52-7/1.45 | none | {170: ros-industrial} | robotic arm | ABB |
| IRB 5400 | none | {141: ros-industrial} | robotic arm | ABB |
| IRB 6600-255/2.55 | none | {171: ros-industrial} | robotic arm | ABB |
| IRB 6640 | none | {142: ros-industrial} | robotic arm | ABB |
| IRB 6640-185/2.8 | none | {143: ros-industrial} | robotic arm | ABB |
| IRB 6650S-125/3.50 | none | {173: ros-industrial} | robotic arm | ABB |
| IRB 6650S-90/3.90 | none | {172: ros-industrial} | robotic arm | ABB |
| IRB 6700-200/2.60 | none | {174: ros-industrial} | robotic arm | ABB |
| IRB 6700-235/2.65 | none | {175: ros-industrial} | robotic arm | ABB |
| IRB 7600-150/3.50 | none | {176: ros-industrial} | robotic arm | ABB |
| Jackal | none | {18: matlab, 67: oems} | mobile robot | Clearpath Robotics |
| Jaco J2N4S300 | none | {68: oems, 133: robotics-toolbox} | robotic arm | Kinova Robotics |
| Jaco J2N6S200 | none | {19: matlab, 69: oems} | robotic arm | Kinova Robotics |
| Jaco J2N6S300 | none | {20: matlab, 70: oems} | robotic arm | Kinova Robotics |
| Jaco J2N7S300 | none | {21: matlab, 71: oems} | robotic arm | Kinova Robotics |
| Jaco J2S6S200 | none | {73: oems} | robotic arm | Kinova Robotics |
| Jaco J2S6S300 | none | {22: matlab, 72: oems} | robotic arm | Kinova Robotics |
| Jaco J2S7S300 | none | {23: matlab, 74: oems} | robotic arm | Kinova Robotics |
| Jaco Two Arm | none | {24: matlab, 75: oems} | dual arm robot | Kinova Robotics |
| KR 10 R1100 sixx | none | {218: ros-industrial} | robotic arm | KUKA |
| KR 10 R1420 | none | {219: ros-industrial} | robotic arm | KUKA |
| KR 10 R900-2 | none | {217: ros-industrial} | robotic arm | KUKA |
| KR 120 R2500 pro | none | {144: ros-industrial} | robotic arm | KUKA |
| KR 150 R3100-2 | none | {221: ros-industrial} | robotic arm | KUKA |
| KR 150-2 | none | {220: ros-industrial} | robotic arm | KUKA |
| KR 16-2 | none | {145: ros-industrial} | robotic arm | KUKA |
| KR 210 L150 | none | {146: ros-industrial} | robotic arm | KUKA |
| KR 3 R540 | none | {222: ros-industrial} | robotic arm | KUKA |
| KR 5 ARC | none | {223: ros-industrial} | robotic arm | KUKA |
| KR 6 R700 sixx | none | {224: ros-industrial} | robotic arm | KUKA |
| KR 6 R900 sixx | none | {226: ros-industrial} | robotic arm | KUKA |
| KR 6 R900-2 | none | {225: ros-industrial} | robotic arm | KUKA |
| LBR iiwa 14 | none | {17: matlab} | robotic arm | KUKA |
| LBR iiwa 14 R820 | none | {117: robotics-toolbox, 147: ros-industrial} | robotic arm | KUKA |
| LBR iiwa 7 | none | {16: matlab, 90: random} | robotic arm | KUKA |
| LR Mate 200i | none | {195: ros-industrial} | robotic arm | Fanuc |
| LR Mate 200iB | none | {12: matlab, 181: ros-industrial} | robotic arm | Fanuc |
搜集汇总
数据集介绍
构建方式
URDF文件数据集的构建基于对来自多个工业和研究组织的URDF文件的收集与整理。数据集共包含322个URDF文件，其中195个为独特的机器人模型，其余文件为同一机器人的多个定义或变体。每个URDF文件均附有描述机器人类型、制造商及模型来源的元数据。数据集的构建过程包括从六个不同来源（如ros-industrial、MATLAB、robotics-toolbox等）收集URDF文件，并通过Python脚本和工具对文件进行分析与验证。数据集的结构分为脚本和URDF文件两个子目录，便于用户进行进一步的分析与使用。
特点
URDF文件数据集的特点在于其多样性与广泛的应用覆盖。数据集涵盖了多种类型的机器人设备，如机械臂、末端执行器、四足机器人和轮式移动底座等。此外，数据集的来源多样化，包括专业研究机构和工业组织，确保了数据的广泛代表性。每个URDF文件均附有人类和机器可读的元数据，便于用户快速了解机器人的基本信息。数据集还提供了用于分析URDF文件的Python工具和脚本，帮助用户识别文件中的模式与问题，并支持URDF相关工具的基准测试与比较。
使用方法
URDF文件数据集的使用方法灵活多样，适用于机器人建模、仿真和可视化等多个领域。用户可以通过数据集提供的Python脚本和工具对URDF文件进行分析，识别文件中的模式与问题，并生成相关的结果。数据集的结构设计便于用户按来源或机器人类型进行筛选与使用。此外，数据集还支持对多重定义的机器人进行比较分析，帮助用户选择最适合其应用的URDF文件。用户还可以利用数据集中的工具进行URDF文件的解析与验证，确保文件的正确性与一致性。数据集的使用不仅限于研究，还可用于工业应用中的机器人仿真与开发。
背景与挑战
背景概述
随着机器人系统复杂性的增加，模拟成为部署前的重要步骤。为此，需要机器人运动学或动力学的模型，而最常用的格式是统一机器人描述格式（URDF）。Daniella Tola和Peter Corke于2023年提出了首个包含来自不同工业和研究机构的URDF文件的数据集，该数据集包含322个URDF文件，其中195个是独特的机器人模型。该数据集不仅提供了每个机器人的元数据，还附带了用于分析URDF文件的Python工具和脚本，旨在为URDF的使用和研究提供基础知识和实践指导。
当前挑战
URDF文件数据集面临的主要挑战包括：1) 领域问题的挑战，即如何确保URDF文件在不同仿真工具中的兼容性和一致性，特别是在机器人运动学和动力学的描述上；2) 构建过程中的挑战，包括如何从不同来源收集和整理URDF文件，确保其质量和一致性，以及如何处理不同工具生成的URDF文件的差异。此外，由于缺乏官方的URDF文件命名、结构或创建指南，数据集的分析结果需要为未来的URDF文件开发提供指导。
常用场景
经典使用场景
URDF文件数据集在机器人建模与仿真领域具有广泛的应用。该数据集包含了来自不同工业和研究机构的322个URDF文件，涵盖了195种独特的机器人模型。这些文件通常用于机器人运动学和动力学的建模，支持多种仿真工具如Gazebo、Webots和Unity等。通过使用这些URDF文件，研究人员和开发者能够在虚拟环境中对机器人进行精确的仿真，从而优化算法、测试控制策略，并在实际部署前验证系统的性能。
实际应用
在实际应用中，URDF文件数据集被广泛用于机器人系统的开发与测试。例如，工业机器人制造商可以利用这些文件在仿真环境中验证其产品的运动学和动力学性能，从而减少实际硬件测试的成本和风险。此外，教育机构也可以使用该数据集进行机器人课程的教学，帮助学生理解机器人建模的基本原理。数据集中的多样化机器人模型还为机器人算法的开发提供了丰富的测试平台，支持从简单的机械臂到复杂的人形机器人等多种应用场景。
衍生相关工作
URDF文件数据集的发布催生了一系列相关研究和工作。例如，基于该数据集的研究分析了URDF文件的生成方式、常用的网格文件类型以及多重定义机器人模型的差异。这些分析结果为URDF文件的标准化和优化提供了重要参考。此外，数据集还推动了URDF解析工具的开发，如支持多种URDF解析器的Python工具，进一步提升了URDF文件的兼容性和可用性。这些衍生工作不仅丰富了URDF文件的应用场景，也为机器人建模与仿真领域的研究提供了新的方向。
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