ROS MoveIt robotu roka: 4 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Šī būs rakstu sērija par robotizētas rokas vadīšanu, izmantojot ROS (robotu operētājsistēmu) un MoveIt. Ja jūs domājat par robotiku, ROS ir lieliska sistēma, kas palīdzēs ātrāk izveidot labākus robotus. Tas ļauj atkārtoti izmantot dažādu robotu sistēmu paketes (datora redze, kinemātika, ceļa plānošana, SLAM utt.), Ko radījuši citi cilvēki. ROS ir lielisks, bet diemžēl tam ir stāva mācīšanās līkne.

Tātad šī apmācība ir soli pa solim ceļvedis, lai izveidotu savu pirmo robotizēto roku ar kustību plānošanu, kas paredzēta augstākā līmeņa iesācējiem un vidējiem līmeņiem. Es pieņemu, ka jums nav zināšanu par ROS, bet jums ir dažas pamatzināšanas par Linux un Python, Arduino programmēšanas prasmēm.

1. darbība: sagatavojiet savu vidi

Mana vide attīstībai ir Ubuntu 16.04 LTS, kas darbojas virtuālajā kastē (Windows 10 resursdatorā). Ja vēlaties palaist Ubuntu VM, tas ir labi, es varu apstiprināt, ka ROS Kinetic darbojas, lai gan ar dažām dīvainībām (īpaši 3D paātrinājumu un USB atbalstu). Ja jums ir regulāra Ubuntu instalēšana, tā darbosies labāk.

Piezīme. Jūs varat instalēt ROS Raspberry Pi, bet diemžēl tas nav pietiekami spēcīgs, lai veiktu simulācijas Rvizā, nemaz nerunājot par lapeni.

1) Instalējiet ROS Kinetic. Izpildiet šo rokasgrāmatu par to, kā instalēt ROS Kinetic operētājsistēmā Ubuntu 16.04.

2) Instalējiet MoveIt. Pārvietotu! ir ROS pakete mobilajām manipulācijām, t.i., robotu rokām.

3) Pārbaudiet, vai viss darbojas. Skrien

roslaunch panda_moveit_config demo.launch rviz_tutorial: = true

ja vēlaties, dodieties uz pārvietošanās pamata apmācību

4) Jums būs jāinstalē arī pakete urdf_tutorial, mēs to izmantosim, lai vizualizētu mūsu iesākto darbu.

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

2. darbība: izveidojiet Urdf failu

Ja sekojāt MoveIt īsās apmācības apmācībai, jums mājas direktorijā bija jāizveido catkin darbvieta (darbvietas nosaukums var būt atšķirīgs, pēc noklusējuma pārvietošanas apmācība ir ws_moveit). Dodieties uz ~ ws_moveit/src un tur klonējiet manu github repo.

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

Ja jūs izmantojat to pašu robotizēto roku kā es vai vienkārši vēlaties praktizēt, varat atstāt urdf failu nemainītu, pretējā gadījumā tas būs jāmaina, lai tas atbilstu jūsu rokas modelim.

Šeit ir īss urdf faila skaidrojums, apskatot manu piemēru un robota modeli rviz, tas palīdzēs jums to labāk izprast un pieteikties sava urdf faila rakstīšanai

saites ir robota daļas, piemēram, plaukstas locītava vai platforma. Viņiem ir šādas īpašības:

izmanto vizuālai attēlošanai rvizā un lapenē. Izmanto augstas kvalitātes acis

izmanto sadursmju pārbaudei ceļa plānošanas laikā. Ieteicams izmantot zemas kvalitātes acis, bet apmācības nolūkos es izmantoju to pašu, ko vizuālajai.

locītavas urdf ir savienojumi starp saitēm, kas apraksta, kā tās ir novietotas viena pret otru un kā tās pārvietojas. Viņiem ir šādas īpašības:

savienojuma rotācijas virziens (gar x, y vai z asi)

locītavas minimālā un maksimālā pakāpe radiānos. Piemērojams tikai "apgriezienu" tipa savienojumiem ("nepārtrauktajiem" savienojumiem nav ierobežojumu, jo tie labi rotē nepārtraukti)

locītavas stāvoklis attiecībā pret izcelsmi

apraksta, kuras divas saites ir savienotas ar savienojumu

Ja jūs izmantojat to pašu robotizēto roku kā es, jums ir jāpārkopē rokas 3D acis uz mapi urdf_tutorial. Dariet to ar šo komandu

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

Ja izmantojat savas acis, pirms to eksportēšanas uz bināro (!) Stl formātu pārliecinieties, vai tās ir centrētas ap izcelsmi (xyz 000 jūsu iecienītākajā 3D modelēšanas programmatūrā).

Tagad ar šo komandu varat palaist rviz, lai vizualizētu rezultātus

roslaunch urdf_tutorial display.launch model: = arm.urdf

(palaidiet to no mapes ar tikko izveidoto urdf failu)

Pārbaudiet savienojumus un saites, pārliecinieties, ka tie rotē un atrodas tieši tā, kā paredzēts. Ja viss ir kārtībā, pārejiet pie nākamās darbības.

3. darbība: izveidojiet robota konfigurāciju, izmantojot MoveIt iestatīšanas palīgu

Tagad, kad jūsu urdf fails ir gatavs, ir pienācis laiks to pārvērst robota konfigurācijas pakotnē.

Palaidiet MoveIt Setup Assistant ar šādu komandu

roslaunch moveit_setup_assistant setup_assistant.launch

Process ir ļoti labi aprakstīts MoveIt oficiālajā apmācībā, kuru varat atrast šeit

Pēc konfigurācijas pakotnes izveides dodieties uz savu catkin darbvietas mapi un izpildiet

kaķēns

lai izveidotu paketi. Tagad jūs varat to palaist, izmantojot šādu komandu

roslaunch my_arm_xacro demo.launch rviz_tutorial: = true

kur jums būs jāmaina "my_arm_xacro" uz paketes nosaukumu.

4. solis: Gatavs

Ja veiksmīgi palaidāt paketi, jūs redzēsit savu robota modeli ar interaktīviem marķieriem. Jūs varēsit to kontrolēt simulācijā, izmantojot marķierus, un pēc tam nospiediet "Plānot un izpildīt", lai kinemātiskais risinātājs atrastu pareizo ceļu uz vēlamo stāvokli.

Tas bija pirmais solis, mēs izveidojām savas robotizētās rokas modeli un varam iegūt ROS spēku, lai simulācijā aprēķinātu un izpildītu kustību! Nākamais solis - dariet to ar īsto robotu, tāpēc mums būs jāraksta vienkāršs robota kontrolieris …