ROS MoveIt Robotic Arm: 4 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Aceasta va fi o serie de articole despre realizarea unui braț robotizat controlat cu ROS (Robotic Operating System) și MoveIt. Dacă vă place robotica, ROS este un cadru excelent care vă va ajuta să construiți roboți mai buni mai repede. Vă permite să reutilizați pachete pentru diferite sisteme de roboți (viziune computerizată, cinematică, planificare trasee, SLAM etc.) create de alte persoane. ROS este minunat, dar, din păcate, are o curbă de învățare abruptă.

Deci, acest tutorial este un ghid pas cu pas pentru realizarea primului braț robotizat cu planificare a mișcării, destinat nivelurilor superioare pentru începători și intermediari. Presupun că nu aveți cunoștințe despre ROS, dar aveți cunoștințe de bază despre Linux și Python, abilități de programare Arduino.

Pasul 1: Pregătiți-vă mediul

Mediul meu pentru dezvoltare este Ubuntu 16.04 LTS care rulează într-o cutie virtuală (mașină gazdă Windows 10). Dacă doriți să rulați Ubuntu pe VM, este bine, pot confirma că ROS Kinetic funcționează, deși cu câteva ciudățenii (în special accelerarea 3D și suport USB). Dacă aveți instalare Ubuntu regulată, ar funcționa mai bine.

Notă: Puteți instala ROS pe Raspberry Pi, dar, din păcate, nu este suficient de puternic pentru a rula simulările în Rviz, darămite Gazebo.

1) Instalați ROS Kinetic. Urmați acest ghid despre cum să instalați ROS Kinetic pe Ubuntu 16.04.

2) Instalați MoveIt. Mișcă-l! este un pachet pentru ROS pentru manipulare mobilă, adică brațe robotizate.

3) Verificați dacă totul funcționează. Alerga

roslaunch panda_moveit_config demo.launch rviz_tutorial: = true

dacă doriți, treceți prin tutorialul de bază moveit

4) Va trebui să instalați și pachetul urdf_tutorial, îl vom folosi pentru a vizualiza lucrările noastre în desfășurare.

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

Pasul 2: Creați fișier Urdf

Dacă ați urmat tutorialul de pornire rapidă MoveIt, ar fi trebuit să creați un spațiu de lucru catkin în directorul dvs. de acasă (numele spațiului de lucru poate fi diferit, implicit din tutorialul moveit este ws_moveit). Mergeți la ~ ws_moveit / src și clonați repo github acolo.

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

Dacă utilizați același braț robotizat ca mine sau doriți doar să exersați, puteți lăsa fișierul urdf neschimbat, altfel va trebui să îl modificați pentru a corespunde modelului de braț pe care îl aveți.

Iată o scurtă explicație a fișierului urdf, uitându-vă la exemplul meu și modelul robotului din rviz vă va ajuta să îl înțelegeți mai bine și să aplicați pentru scrierea propriului fișier urdf

legăturile sunt părțile robotului, cum ar fi o încheietură sau o platformă. Au următoarele proprietăți:

folosit pentru reprezentarea vizuală în rviz și foișor. Folosește ochiuri de înaltă calitate

utilizat pentru verificarea coliziunii în timpul planificării traseului. Recomandat să folosesc ochiuri de calitate scăzută, dar de dragul tutorialului folosesc același lucru ca și pentru vizual.

articulațiile din urdf sunt conexiuni între legături care descriu modul în care sunt poziționate unul în raport cu celălalt și cum se mișcă. Au următoarele proprietăți:

direcția de rotație a articulației (de-a lungul axelor x, y sau z)

gradul minim și maxim al îmbinării în radiani. Se aplică numai îmbinărilor de tip "revolute" (îmbinările "continue" nu au limite, deoarece acestea se rotesc continuu)

poziția articulației în raport cu originea

descrie ce două legături sunt conectate cu articulația

Dacă utilizați același braț robotizat ca și mine, va trebui să copiați ochiurile 3D ale brațului în dosarul pachetului urdf_tutorial. Fă-o cu această comandă

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

Dacă utilizați propriile ochiuri, asigurați-vă că acestea sunt centrate în jurul originii (xyz 000 în software-ul dvs. preferat de modelare 3D) înainte de a le exporta în format binary (!) Stl.

Acum puteți lansa rviz pentru a vizualiza rezultatele cu această comandă

roslaunch urdf_tutorial display.launch model: = arm.urdf

(lansați-l din folderul cu fișierul urdf pe care l-ați creat chiar acum)

Verificați articulațiile și legăturile, asigurați-vă că acestea sunt rotative și poziționate exact așa cum ar trebui. Dacă totul este în regulă, treceți la pasul următor.

Pasul 3: Creați configurația robotului cu ajutorul asistentului de configurare MoveIt

Acum, când fișierul dvs. urdf este gata, este timpul să îl convertiți în pachetul de configurare a robotului.

Lansați MoveIt Setup Assistant cu următoarea comandă

roslaunch moveit_setup_assistant setup_assistant.launch

Procesul este foarte bine descris în tutorialul oficial MoveIt, pe care îl puteți găsi aici

După ce ați creat pachetul de configurare, accesați folderul spațiului de lucru Catkin și executați

face pisica

pentru a construi pachetul. Acum îl puteți lansa cu următoarea comandă

roslaunch my_arm_xacro demo.launch rviz_tutorial: = true

unde va trebui să schimbați „my_arm_xacro” în numele pachetului dvs.

Pasul 4: Gata

Dacă ați lansat cu succes pachetul, veți vedea modelul robotului cu markere interactive. Veți putea să-l controlați în simulare, utilizând markerii și apoi apăsați „Planificați și executați” pentru ca rezolvatorul cinematic să găsească calea corectă către starea dorită.

Acesta a fost primul pas, am creat un model al brațului nostru robotizat și putem recolta puterea ROS pentru a calcula și a executa mișcarea în simulare! Pasul următor - faceți-l cu robotul real, pentru asta va trebui să scriem un controler de robot simplu …