ROS MoveIt Robotic Braç: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Serà una sèrie d'articles sobre com fer un braç robòtic controlat amb ROS (Robotic Operating System) i MoveIt. Si us interessa la robòtica, el ROS és un marc fantàstic que us ajudarà a construir millors robots més ràpidament. Us permet reutilitzar paquets per a diferents sistemes de robots (visió per computador, cinemàtica, planificació de camins, SLAM, etc.) que altres persones van crear. ROS és fantàstic, però, malauradament, té una forta corba d’aprenentatge.

Per tant, aquest tutorial és una guia pas a pas per fer el vostre primer braç robòtic amb planificació del moviment, dirigit a nivells intermedis i principiants superiors. Suposo que no teniu coneixement de ROS, però sí que teniu coneixements bàsics de Linux i Python, habilitats de programació Arduino.

Pas 1: prepareu el vostre entorn

El meu entorn per al desenvolupament és Ubuntu 16.04 LTS que s’executa en una caixa virtual (màquina amfitrió del Windows 10). Si voleu executar Ubuntu a la màquina virtual, està bé, puc confirmar que ROS Kinetic funciona, encara que amb algunes peculiaritats (en particular l’acceleració 3D i el suport USB). Si teniu instal·lació Ubuntu regular, funcionaria millor.

Nota: Podeu instal·lar ROS a Raspberry Pi, però malauradament no és prou potent per executar les simulacions a Rviz, i molt menys Gazebo.

1) Instal·leu ROS Kinetic. Seguiu aquesta guia sobre com instal·lar ROS Kinetic a Ubuntu 16.04.

2) Instal·leu MoveIt. Moure! és un paquet per a ROS per a la manipulació mòbil, és a dir, braços robòtics.

3) Comproveu si tot funciona. Correr

roslaunch panda_moveit_config demo.launch rviz_tutorial: = true

si voleu, passeu pel tutorial bàsic de moveit

4) També haureu d’instal·lar el paquet urdf_tutorial, l’utilitzarem per visualitzar el nostre treball en curs.

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

Pas 2: Creeu un fitxer Urdf

Si heu seguit el tutorial d’inici ràpid de MoveIt, hauríeu de crear l’espai de treball de catkin al directori inicial (el nom de l’espai de treball pot ser diferent, el tutorial de moveit per defecte és ws_moveit). Aneu a ~ ws_moveit / src i cloneu-hi el repositori de github.

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

Si utilitzeu el mateix braç robotitzat que jo o simplement voleu practicar, podeu deixar el fitxer urdf sense canvis, en cas contrari, haureu de canviar-lo perquè correspongui al model de braç que teniu.

Aquí teniu una breu explicació del fitxer urdf, veient el meu exemple i el model de robot de rviz us ajudarà a entendre-ho millor i a sol·licitar l’escriptura del vostre propi fitxer urdf

els enllaços són les parts del robot, com un canell o una plataforma. Tenen les propietats següents:

s’utilitza per a la representació visual a rviz i mirador. Utilitza malles d’alta qualitat

s’utilitza per a la comprovació de col·lisions durant la planificació del camí. Es recomana utilitzar malles de baixa qualitat, però per al tutorial estic utilitzant el mateix que per al visual.

Les articulacions en urdf són connexions entre enllaços que descriuen com es posicionen els uns en els altres i com es mouen. Tenen les propietats següents:

el sentit de rotació de l'articulació (al llarg de l'eix x, y o z)

grau mínim i màxim de l'articulació en radians. Només s'aplica a juntes tipus "revolute" (les juntes "contínues" no tenen límits, ja que, bé, giren contínuament)

la posició de l’articulació en relació amb l’origen

descriu quins dos enllaços estan connectats amb la junta

Si feu servir el mateix braç robotitzat que jo, haureu de copiar malles 3D del braç a la carpeta de paquets urdf_tutorial. Feu-ho amb aquesta ordre

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

Si utilitzeu les vostres pròpies malles, assegureu-vos que estiguin centrades al voltant de l'origen (xyz 000 al vostre programari de modelatge 3D preferit) abans d'exportar-les al format stl binari (!).

Ara podeu iniciar rviz per visualitzar els resultats amb aquesta ordre

roslaunch urdf_tutorial display.launch model: = arm.urdf

(inicieu-lo des de la carpeta amb el fitxer urdf que heu creat ara mateix)

Comproveu les juntes i els enllaços, assegureu-vos que estan girant i posicionats exactament com se suposa. Si tot està bé, passeu al següent pas.

Pas 3: Creeu la configuració del robot amb l'Assistent de configuració de MoveIt

Ara, quan el fitxer urdf estigui a punt, és hora de convertir-lo a paquet de configuració de robot.

Inicieu MoveIt Setup Assistant amb l'ordre següent

roslaunch moveit_setup_assistant setup_assistant.launch

El procés està molt ben descrit al tutorial oficial de MoveIt, que podeu trobar aquí

Després de crear el paquet de configuració, aneu a la carpeta de l'espai de treball Catkin i executeu-lo

fer aments

per construir el paquet. Ara podeu iniciar-lo amb l'ordre següent

roslaunch my_arm_xacro demo.launch rviz_tutorial: = true

on haureu de canviar "my_arm_xacro" pel nom del vostre paquet.

Pas 4: Fet

Si heu llançat el paquet amb èxit, veureu el vostre model de robot amb marcadors interactius. El podreu controlar en simulació, mitjançant els marcadors i, a continuació, premeu "Planificar i executar" perquè el solucionador cinemàtic trobi el camí correcte a l'estat desitjat.

Aquest va ser el primer pas, vam crear un model del nostre braç robòtic i podem obtenir el poder de ROS per calcular i executar el moviment a la simulació. Pas següent: feu-ho amb el robot real, per a això haurem d'escriure un controlador de robot simple …