ROS MoveIt robotarm: 4 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Dette bliver en serie artikler om at lave en robotarm styret med ROS (Robotic Operating System) og MoveIt. Hvis du er til robotik, er ROS en god ramme, der hjælper dig med at bygge bedre robotter hurtigere. Det giver dig mulighed for at genbruge pakker til forskellige robotsystemer (computersyn, kinematik, stiplanlægning, SLAM osv.), Som andre mennesker har oprettet. ROS er fantastisk, men desværre har den en stejl indlæringskurve.

Så denne vejledning er trin-for-trin guide til at lave din første robotarm med bevægelsesplanlægning, rettet mod øvre begyndere og mellemliggende niveauer. Jeg går ud fra, at du ikke har kendskab til ROS, men har en vis grundlæggende viden om Linux og Python, Arduino -programmeringsevner.

Trin 1: Forbered dit miljø

Mit miljø til udvikling er Ubuntu 16.04 LTS, der kører i en virtuel boks (Windows 10 -værtsmaskine). Hvis du vil køre Ubuntu på VM, er det fint, jeg kan bekræfte ROS Kinetic fungerer, omend med nogle særheder (især 3D -acceleration og USB -understøttelse). Hvis du har regelmæssig Ubuntu -installation, ville det fungere bedre.

Bemærk: Du kan installere ROS på Raspberry Pi, men desværre er det ikke stærkt nok til at køre simuleringerne i Rviz, endsige Gazebo.

1) Installer ROS Kinetic. Følg denne vejledning om, hvordan du installerer ROS Kinetic på Ubuntu 16.04.

2) Installer MoveIt. Flyt det! er en pakke til ROS til mobil manipulation, dvs. robotarme.

3) Kontroller, om alt fungerer. Løb

roslaunch panda_moveit_config demo.launch rviz_tutorial: = true

Hvis du vil, skal du gå igennem moveit basic tutorial

4) Du skal også installere urdf_tutorial -pakken, vi bruger den til at visualisere vores igangværende arbejde.

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

Trin 2: Opret Urdf -fil

Hvis du fulgte MoveIt quickstart -tutorial, skulle du have oprettet catkin -arbejdsområde i din hjemmemappe (navnet på arbejdsområdet kan være et andet, standard fra moveit -tutorial er ws_moveit). Gå til ~ ws_moveit/src og klon min github -repo der.

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

Hvis du bruger den samme robotarm som jeg gør eller bare vil øve, kan du lade urdf -filen være uændret, ellers skal du ændre den for at svare til den armmodel, du har.

Her er en kort forklaring af urdf -fil, ser på mit eksempel og robotmodellen i rviz vil hjælpe dig med at forstå det bedre og ansøge om at skrive din egen urdf -fil

links er robotens dele, f.eks. et håndled eller en platform. De har følgende egenskaber:

bruges til visuel repræsentation i rviz og lysthus. Bruger masker i høj kvalitet

bruges til kollisionskontrol under planlægning af stier. Anbefales at bruge masker af lav kvalitet, men for tutorialens skyld bruger jeg det samme som til visuel.

led i urdf er forbindelser mellem links, der beskriver, hvordan de er placeret i forhold til hinanden, og hvordan de bevæger sig. De har følgende egenskaber:

ledets rotationsretning (langs x-, y- eller z -aksen)

minimum og maksimal grad af leddet i radianer. Gælder kun for samlinger af "drejning" ("kontinuerlige" samlinger har ingen grænser, da de godt roterer kontinuerligt)

ledets position i forhold til oprindelsen

beskriver, hvilke to led der er forbundet med leddet

Hvis du bruger den samme robotarm som mig, skal du kopiere 3D -masker af armen til urdf_tutorial -pakkemappen. Gør det med denne kommando

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

Hvis du bruger dine egne masker, skal du sørge for, at de er centreret omkring oprindelsen (xyz 000 i din foretrukne 3D -modelleringssoftware), før du eksporterer dem til binært (!) Stl -format.

Nu kan du starte rviz for at visualisere resultaterne med denne kommando

roslaunch urdf_tutorial display.lanceringsmodel: = arm.urdf

(start den fra mappen med den urdf -fil, du har oprettet lige nu)

Kontroller leddene og leddene, sørg for at de roterer og placeres præcis, som de skal. Hvis alt er i orden, skal du gå videre til næste trin.

Trin 3: Opret robotkonfiguration med MoveIt Setup Assistant

Når din urdf -fil nu er klar, er det tid til at konvertere den til robotkonfigurationspakke.

Start MoveIt Setup Assistant med følgende kommando

roslaunch moveit_setup_assistant setup_assistant.lancering

Processen er meget godt beskrevet i MoveIt officielle tutorial, som du kan finde her

Når du har oprettet konfigurationspakken, skal du gå til din catkin -arbejdsområdemappe og udføre

catkin -mærke

at bygge pakken. Nu kan du starte det med følgende kommando

roslaunch my_arm_xacro demo.launch rviz_tutorial: = true

hvor du skal ændre "my_arm_xacro" til navnet på din pakke.

Trin 4: Udført

Hvis du med succes lancerede pakken, ser du din robotmodel med interaktive markører. Du vil kunne styre det i simulering ved hjælp af markørerne og derefter trykke på "Planlæg og udfør" for den kinematiske solver for at finde den rigtige vej til den ønskede tilstand.

Det var det første trin, vi skabte en model af vores robotarm og kan høste ROS 'magt til at beregne og udføre bevægelse i simuleringen! Næste trin - gør det med den rigtige robot, for det skal vi skrive enkel robotcontroller …