ROS MoveIt Robotic Arm: 4 стъпки

2025 Автор: John Day | day@howwhatproduce.com. Последно модифициран: 2025-01-23 14:36

Това ще бъде поредица от статии за направата на роботизирана ръка, управлявана с ROS (Robotic Operating System) и MoveIt. Ако се занимавате с роботика, ROS е чудесна рамка, която ще ви помогне да изградите по -добри роботи по -бързо. Тя ви позволява да използвате повторно пакети за различни роботизирани системи (компютърно зрение, кинематика, планиране на пътя, SLAM и т.н.), създадени от други хора. ROS е страхотен, но за съжаление има стръмна крива на обучение.

Така че този урок е стъпка по стъпка ръководство за направата на първата ви роботизирана ръка с планиране на движение, насочена към начинаещи и средни нива. Предполагам, че нямате познания за ROS, но имате някои основни познания за програмиране на Linux и Python, Arduino.

Стъпка 1: Подгответе вашата среда

Моята среда за развитие е Ubuntu 16.04 LTS, работеща във Virtual Box (хост машина на Windows 10). Ако искате да стартирате Ubuntu на VM, всичко е наред, мога да потвърдя, че ROS Kinetic работи, макар и с някои странности (по -специално 3D ускорение и USB поддръжка). Ако имате редовна инсталация на Ubuntu, тя ще работи по -добре.

Забележка: Можете да инсталирате ROS на Raspberry Pi, но за съжаление не е достатъчно мощен, за да изпълнява симулациите в Rviz, да не говорим за Gazebo.

1) Инсталирайте ROS Kinetic. Следвайте това ръководство за това как да инсталирате ROS Kinetic на Ubuntu 16.04.

2) Инсталирайте MoveIt. Преместете се! е пакет за ROS за мобилни манипулации, т.е. роботизирани оръжия.

3) Проверете дали всичко работи. Бягай

roslaunch panda_moveit_config demo.launch rviz_tutorial: = вярно

ако искате, преминете през основен урок moveit

4) Ще трябва да инсталирате и пакета urdf_tutorial, ние ще го използваме, за да визуализираме текущата ни работа.

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

Стъпка 2: Създайте Urdf файл

Ако сте следвали урока за бързо стартиране на MoveIt, трябваше да създадете работно пространство catkin във вашата домашна директория (името на работното пространство може да е различно, по подразбиране от урок moveit е ws_moveit). Отидете на ~ ws_moveit/src и клонирайте моето github репо там.

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

Ако използвате същата роботизирана ръка като мен или просто искате да практикувате, можете да оставите файла urdf непроменен, в противен случай ще трябва да го промените, за да съответства на модела на ръката, който имате.

Ето кратко обяснение на urdf файла, разглеждайки моя пример и модела на робота в rviz ще ви помогне да го разберете по -добре и да кандидатствате за писане на собствен urdf файл

връзките са частите на робота, като китка или платформа. Те имат следните свойства:

използва се за визуално представяне в rviz и беседка. Използва висококачествени мрежи

използва се за проверка на сблъсъци по време на планиране на пътя. Препоръчва се да се използват мрежи с ниско качество, но за урок използвам същото като за визуално.

ставите в urdf са връзки между връзки, които описват как са позиционирани една спрямо друга и как се движат. Те имат следните свойства:

посоката на въртене на съединението (по оста x, y или z)

минимална и максимална степен на фугата в радиани. Приложимо само за фуги от тип „революция“(„непрекъснатите“съединения нямат граници, тъй като те, добре, се въртят непрекъснато)

положението на ставата по отношение на произхода

описва кои две връзки са свързани с фугата

Ако използвате същата роботизирана ръка като мен, ще трябва да копирате 3D мрежи на ръката в папка с пакети urdf_tutorial. Направете го с тази команда

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

Ако използвате свои собствени мрежи, уверете се, че са центрирани около произхода (xyz 000 в любимия ви софтуер за 3D моделиране), преди да ги експортирате в двоичен (!) Stl формат.

Сега можете да стартирате rviz, за да визуализирате резултатите с тази команда

roslaunch urdf_tutorial display.launch модел: = arm.urdf

(стартирайте го от папката с urdf файла, който създадохте току -що)

Проверете ставите и връзките, уверете се, че те се въртят и са разположени точно както трябва. Ако всичко е наред, преминете към следващата стъпка.

Стъпка 3: Създайте конфигурация на робота с MoveIt Setup Assistant

Сега, когато вашият urdf файл е готов, е време да го конвертирате в конфигурационен пакет за роботи.

Стартирайте MoveIt Setup Assistant със следната команда

roslaunch moveit_setup_assistant setup_assistant.launch

Процесът е много добре описан в официалния урок на MoveIt, който можете да намерите тук

След като създадете конфигурационния пакет, отидете в папката на работното пространство и изпълнете

котешка марка

за изграждане на пакета. Сега можете да го стартирате със следната команда

roslaunch my_arm_xacro demo.launch rviz_tutorial: = вярно

където ще трябва да промените „my_arm_xacro“на името на вашия пакет.

Стъпка 4: Готово

Ако успешно стартирате пакета, ще видите вашия модел робот с интерактивни маркери. Ще можете да го контролирате в симулация, като използвате маркерите и след това натиснете "Планиране и изпълнение" за кинематичния решател, за да намерите правилния път към желаното състояние.

Това беше първата стъпка, създадохме модел на нашата роботизирана ръка и можем да съберем силата на ROS за изчисляване и изпълнение на движение в симулацията! Следващата стъпка - направете го с истинския робот, за това ще трябва да напишем обикновен робот контролер …