ROS MoveIt robotarm: 4 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Dette kommer til å bli en serie artikler om hvordan du lager en robotarm som styres med ROS (Robotic Operating System) og MoveIt. Hvis du liker robotikk, er ROS et flott rammeverk som hjelper deg å bygge bedre roboter raskere. Den lar deg gjenbruke pakker for forskjellige robotsystemer (datasyn, kinematikk, baneplanlegging, SLAM, etc.) som andre mennesker opprettet. ROS er flott, men dessverre har den en bratt læringskurve.

Så denne opplæringen er en trinnvis veiledning for å lage din første robotarm med bevegelsesplanlegging, rettet mot øvre nybegynnere og mellomnivåer. Jeg antar at du ikke har kunnskap om ROS, men har noen grunnleggende kunnskaper om Linux og Python, Arduino programmeringskunnskaper.

Trinn 1: Forbered miljøet

Mitt miljø for utvikling er Ubuntu 16.04 LTS som kjører i en virtuell boks (Windows 10 vertsmaskin). Hvis du vil kjøre Ubuntu på VM, er det greit, jeg kan bekrefte at ROS Kinetic fungerer, om enn med noen finurligheter (særlig 3D -akselerasjon og USB -støtte). Hvis du har vanlig Ubuntu -installasjon, ville det fungere bedre.

Merk: Du kan installere ROS på Raspberry Pi, men dessverre er det ikke kraftig nok til å kjøre simuleringene i Rviz, enn si Gazebo.

1) Installer ROS Kinetic. Følg denne veiledningen for hvordan du installerer ROS Kinetic på Ubuntu 16.04.

2) Installer MoveIt. MoveIt! er en pakke for ROS for mobil manipulasjon, dvs. robotarmer.

3) Sjekk om alt fungerer. Løpe

roslaunch panda_moveit_config demo.launch rviz_tutorial: = true

Hvis du vil, gå gjennom moveit basic tutorial

4) Du må også installere urdf_tutorial -pakken. Vi bruker den til å visualisere arbeidet vårt.

sudo apt-get install ros-kinetic-urdf-tutorial

Trinn 2: Lag Urdf -fil

Hvis du fulgte MoveIt quickstart -opplæringen, burde du ha opprettet catkin -arbeidsområde i hjemmekatalogen (navnet på arbeidsområdet kan være annerledes, standard fra moveit -opplæringen er ws_moveit). Gå til ~ ws_moveit/src og klon min github -repo der.

github.com/AIWintermuteAI/ros-moveit-arm.git

Hvis du bruker den samme robotarmen som jeg eller bare vil øve, kan du la urdf -filen være uendret, ellers må du endre den slik at den samsvarer med armmodellen du har.

Her er en kort forklaring av urdf -filen, ser på mitt eksempel og robotmodellen i rviz vil hjelpe deg å forstå det bedre og søke om å skrive din egen urdf -fil

lenker er delene av roboten, som et håndledd eller en plattform. De har følgende egenskaper:

brukes til visuell representasjon i rviz og lysthus. Bruker masker av høy kvalitet

brukes til kollisjonskontroll under baneplanlegging. Anbefales å bruke masker av lav kvalitet, men for veiledningens skyld bruker jeg det samme som for visual.

ledd i urdf er forbindelser mellom lenker som beskriver hvordan de er plassert i forhold til hverandre og hvordan de beveger seg. De har følgende egenskaper:

leddets rotasjonsretning (langs x-, y- eller z -aksen)

minimum og maksimal grad av leddet i radianer. Gjelder bare ledd av "roterende" type ("kontinuerlige" skjøter har ingen grenser, siden de vel roterer kontinuerlig)

leddets posisjon i forhold til opprinnelsen

beskriver hvilke to ledd som er koblet til skjøten

Hvis du bruker samme robotarm som meg, må du kopiere 3D -masker av armen til urdf_tutorial -pakkemappen. Gjør det med denne kommandoen

sudo cp/opt/ros/kinetic/share/urdf_tutorial/meshes/

Hvis du bruker dine egne masker, må du kontrollere at de er sentrert rundt opprinnelsen (xyz 000 i din favoritt 3D -modelleringsprogramvare) før du eksporterer dem til binært (!) Stl -format.

Nå kan du starte rviz for å visualisere resultatene med denne kommandoen

roslaunch urdf_tutorial display. lanseringsmodell: = arm.urdf

(start den fra mappen med urdf -filen du opprettet akkurat nå)

Kontroller leddene og leddene, kontroller at de roterer og er plassert nøyaktig slik de skal. Hvis alt er i orden, gå videre til neste trinn.

Trinn 3: Lag robotkonfigurasjon med MoveIt Setup Assistant

Når urdf -filen din er klar, er det på tide å konvertere den til robotkonfigurasjonspakke.

Start MoveIt Setup Assistant med følgende kommando

roslaunch moveit_setup_assistant setup_assistant.launch

Prosessen er veldig godt beskrevet i MoveIt offisielle opplæring, som du finner her

Etter at du har opprettet konfigurasjonspakken, går du til catkin -arbeidsområdet -mappen og kjører

catkin -merke

å bygge pakken. Nå kan du starte den med følgende kommando

roslaunch my_arm_xacro demo.launch rviz_tutorial: = true

hvor du må endre "my_arm_xacro" til navnet på pakken din.

Trinn 4: Ferdig

Hvis du har lansert pakken, ser du robotmodellen din med interaktive markører. Du vil kunne kontrollere den i simulering ved å bruke markørene og deretter trykke "Plan og utfør" for den kinematiske løseren for å finne den rette veien til ønsket tilstand.

Det var trinn ett, vi laget en modell av vår robotarm og kan høste kraften til ROS for å beregne og utføre bevegelse i simuleringen! Neste trinn - gjør det med den virkelige roboten, for det må vi skrive en enkel robotkontroller …