Robotické rameno ROS MoveIt: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Toto bude série článků o výrobě robotické paže ovládané pomocí ROS (robotický operační systém) a MoveIt. Pokud vás baví robotika, ROS je skvělý framework, který vám pomůže rychleji stavět lepší roboty. Umožňuje vám znovu použít balíčky pro různé robotické systémy (počítačové vidění, kinematika, plánování cest, SLAM atd.), Které vytvořili jiní lidé. ROS je skvělý, ale bohužel má strmou křivku učení.

Tento návod je tedy krok za krokem k vytvoření vaší první robotické paže s plánováním pohybu, zaměřené na vyšší začátečníky a středně pokročilé úrovně. Předpokládám, že nemáte žádné znalosti o ROS, ale máte nějaké základní znalosti programování v Linuxu a Pythonu a Arduinu.

Krok 1: Připravte si prostředí

Moje vývojové prostředí je Ubuntu 16.04 LTS běžící ve Virtual Boxu (hostitelský počítač Windows 10). Pokud chcete spustit Ubuntu na VM, je to v pořádku, mohu potvrdit, že ROS Kinetic funguje, i když s některými zvláštnostmi (zejména 3D akcelerace a podpora USB). Pokud máte pravidelnou instalaci Ubuntu, bude to fungovat lépe.

Poznámka: Na Raspberry Pi můžete nainstalovat ROS, ale bohužel není dostatečně výkonný na to, aby simulace běžel ve Rvizu, natož v Gazebo.

1) Nainstalujte ROS Kinetic. Postupujte podle této příručky, jak nainstalovat ROS Kinetic na Ubuntu 16.04.

2) Nainstalujte MoveIt. Přesunout! je balíček pro ROS pro mobilní manipulaci, tj. robotická ramena.

3) Zkontrolujte, zda vše funguje. Běh

roslaunch panda_moveit_config demo. spustit rviz_tutorial: = true

pokud chcete, projděte si základní tutoriál moveit

4) Budete také muset nainstalovat balíček urdf_tutorial, který použijeme k vizualizaci probíhající práce.

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

Krok 2: Vytvořte soubor Urdf

Pokud jste následovali tutoriál MoveIt quickstart, měli byste ve svém domovském adresáři vytvořit pracovní prostor catkin (název pracovního prostoru se může lišit, výchozí z tutoriálu moveit je ws_moveit). Přejděte na ~ ws_moveit/src a naklonujte tam své úložiště github.

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

Pokud používáte stejné robotické rameno jako já nebo si jen chcete zacvičit, můžete ponechat soubor urdf beze změny, jinak jej budete muset změnit, aby odpovídal vašemu modelu ramene.

Zde je stručné vysvětlení souboru urdf, při pohledu na můj příklad a model robota v rviz vám pomůže lépe porozumět a požádat o psaní vlastního souboru urdf

odkazy jsou části robota, například zápěstí nebo platforma. Mají následující vlastnosti:

slouží k vizuální reprezentaci v rviz a altánu. Používá vysoce kvalitní sítě

slouží ke kontrole kolizí při plánování cesty. Doporučuje se používat sítě nízké kvality, ale kvůli tutoriálu používám totéž jako pro vizuál.

klouby v urdf jsou spojení mezi odkazy, která popisují, jak jsou umístěny ve vzájemném vztahu a jak se pohybují. Mají následující vlastnosti:

směr otáčení spoje (podél osy x, y nebo z)

minimální a maximální stupeň spoje v radiánech. Platí pouze pro klouby typu „otočné“(„spojité“spoje nemají žádné limity, protože se dobře otáčejí nepřetržitě)

poloha kloubu ve vztahu k původu

popisuje, které dva články jsou spojeny se spojem

Pokud používáte stejné robotické rameno jako já, budete muset zkopírovat 3D oka ramene do složky balíčku urdf_tutorial. Udělejte to pomocí tohoto příkazu

sudo cp/opt/ros/kinetický/share/urdf_tutorial/sítě/

Pokud používáte vlastní sítě, ujistěte se, že jsou soustředěny kolem původu (xyz 000 ve vašem oblíbeném softwaru pro 3D modelování), než je exportujete do binárního (!) Stl formátu.

Nyní můžete spustit rviz a zobrazit výsledky pomocí tohoto příkazu

roslaunch urdf_tutorial display.launch model: = arm.urdf

(spusťte jej ze složky se souborem urdf, který jste právě vytvořili)

Zkontrolujte klouby a spoje, ujistěte se, že se otáčejí a jsou umístěny přesně tak, jak mají. Pokud je vše v pořádku, přejděte k dalšímu kroku.

Krok 3: Vytvořte konfiguraci robota pomocí průvodce nastavením MoveIt

Nyní, když je váš soubor urdf připraven, je čas jej převést na konfigurační balíček robota.

Pomocí následujícího příkazu spusťte MoveIt Setup Assistant

roslaunch moveit_setup_assistant setup_assistant.launch

Tento proces je velmi dobře popsán v oficiálním tutoriálu MoveIt, který najdete zde

Po vytvoření konfiguračního balíčku přejděte do složky pracovního prostoru Catkin a spusťte jej

jehněčí značka

sestavit balíček. Nyní jej můžete spustit pomocí následujícího příkazu

roslaunch my_arm_xacro demo.launch rviz_tutorial: = true

kde budete muset změnit „my_arm_xacro“na název vašeho balíčku.

Krok 4: Hotovo

Pokud jste balíček úspěšně spustili, uvidíte svůj model robota s interaktivními značkami. Budete ho moci ovládat v simulaci pomocí značek a poté stisknutím tlačítka „Plánovat a spustit“kinematický řešič najde správnou cestu k požadovanému stavu.

To byl ten první krok, vytvořili jsme model naší robotické paže a můžeme sklízet sílu ROS pro výpočet a provádění pohybu v simulaci! Další krok - udělejte to se skutečným robotem, k tomu budeme muset napsat jednoduchý ovladač robota …