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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

【免费下载链接】fusion2urdfA Fusion 360 Script to export URDF项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/fu/fusion2urdf

Fusion2URDF 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：

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。Windows（PowerShell）：

cd <path to fusion2urdf> Copy-Item ".\URDF_Exporter\" -Destination "${env:APPDATA}\Autodesk\Autodesk Fusion 360\API\Scripts\" -Recurse

macOS（bash 或 zsh）：

cd <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：

1. 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。
2. 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。
3. 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

1. 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；
2. 打开机器人模型，点击ADD-INS → fusion2urdf；
3. 弹出文件夹对话框，选择保存目录（例如Desktop/test）；
4. 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.bash

RViz 中查看机器人（对应 display.launch）：

roslaunch {robot_name}_description display.launch

Gazebo 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

📌 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