Krahu robotik ROS MoveIt: 4 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:20

Kjo do të jetë një seri artikujsh për krijimin e një krahu robotik të kontrolluar me ROS (Sistemi Operativ Robotik) dhe MoveIt. Nëse jeni të dhënë pas robotikës, ROS është një kornizë e shkëlqyer që do t'ju ndihmojë të ndërtoni robotë më të mirë më shpejt. Kjo ju lejon të ripërdorni paketat për sisteme të ndryshme robotike (vizioni kompjuterik, kinematika, planifikimi i rrugës, SLAM, etj) që krijuan njerëzit e tjerë. ROS është i shkëlqyeshëm, por për fat të keq ka një kurbë të madhe mësimi.

Pra, ky tutorial është udhëzues hap pas hapi për të bërë krahun tuaj të parë robotik me planifikimin e lëvizjes, që synon nivelet e sipërme fillestare dhe të mesme. Supozoj se nuk keni njohuri për ROS, por keni disa njohuri themelore Linux dhe Python, aftësi programimi Arduino.

Hapi 1: Përgatitni mjedisin tuaj

Mjedisi im për zhvillim është Ubuntu 16.04 LTS që funksionon në një Kuti Virtuale (makinë pritëse Windows 10). Nëse doni të ekzekutoni Ubuntu në VM është mirë, unë mund të konfirmoj veprat ROS Kinetic, megjithëse me disa veçori (veçanërisht përshpejtimin 3D dhe mbështetjen USB). Nëse keni instalim të rregullt të Ubuntu, do të funksiononte më mirë.

Shënim: Ju mund të instaloni ROS në Raspberry Pi, por për fat të keq nuk është aq i fuqishëm sa të ekzekutojë simulimet në Rviz, e lëre më në Gazebo.

1) Instaloni ROS Kinetic. Ndiqni këtë udhëzues se si të instaloni ROS Kinetic në Ubuntu 16.04.

2) Instaloni MoveIt. Levize ate! është një paketë për ROS për manipulimin e celularëve, domethënë krahët robotikë.

3) Kontrolloni nëse gjithçka funksionon. Vraponi

roslaunch panda_moveit_config demo.launch rviz_tutorial: = e vërtetë

nëse dëshironi, kaloni nëpër tutorialin bazë moveit

4) Ju gjithashtu do të duhet të instaloni paketën urdf_tutorial, ne do ta përdorim atë për të vizualizuar punën tonë në progres.

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

Hapi 2: Krijoni skedarin Urdf

Nëse ndiqni mësimin e fillimit të shpejtë të MoveIt, duhet të keni krijuar hapësirë pune për catkin në drejtorinë tuaj të shtëpisë (emri i hapësirës së punës mund të jetë i ndryshëm, parazgjedhja nga tutoriali i moveit është ws_moveit). Shkoni te ~ ws_moveit/src dhe klononi repon time github atje.

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

Nëse jeni duke përdorur të njëjtën krah robotik si unë ose thjesht dëshironi të praktikoni, mund ta lini skedarin urdf të pandryshuar, përndryshe do t'ju duhet ta ndryshoni atë për të korresponduar me modelin e krahut që keni.

Këtu keni një shpjegim të shkurtër të skedarit urdf, duke parë shembullin tim dhe modelin robot në rviz do t'ju ndihmojë ta kuptoni më mirë dhe të aplikoni për të shkruar skedarin tuaj urdf

lidhjet janë pjesët e robotit, si një dore ose një platformë. Ato kanë vetitë e mëposhtme:

përdoret për paraqitje vizuale në rviz dhe belveder. Përdor rrjeta me cilësi të lartë

përdoret për kontrollimin e përplasjeve gjatë planifikimit të shtegut. Rekomandohet të përdorni rrjeta me cilësi të ulët, por për hir të mësimit po përdor të njëjtën gjë si për atë vizuale.

nyjet në urdf janë lidhje midis lidhjeve të cilat përshkruajnë sesi pozicionohen ato në lidhje me njëra -tjetrën dhe si lëvizin. Ata kanë vetitë e mëposhtme:

drejtimi i rrotullimit të nyjës (përgjatë boshtit x, y ose z)

shkalla minimale dhe maksimale e bashkimit në radianë. I zbatueshëm vetëm për nyjet e tipit "revolute" (nyjet "e vazhdueshme" nuk kanë kufij, pasi ato, mirë, rrotullohen vazhdimisht)

pozicioni i bashkimit në lidhje me origjinën

përshkruan se cilat dy lidhje janë të lidhura me bashkimin

Nëse jeni duke përdorur të njëjtën krah robotik si unë, do t'ju duhet të kopjoni rrjetat 3D të krahut në dosjen e paketës urdf_tutorial. Bëni atë me këtë komandë

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

Nëse jeni duke përdorur rrjetat tuaja, sigurohuni që ato të jenë të përqendruara rreth origjinës (xyz 000 në programin tuaj të preferuar të modelimit 3D) para se t'i eksportoni në formatin binar (!) Stl.

Tani mund të nisni rviz për të vizualizuar rezultatet me këtë komandë

roslaunch urdf_tutorial display.munch model: = arm.urdf

(niseni atë nga dosja me skedarin urdf që keni krijuar tani)

Kontrolloni nyjet dhe lidhjet, sigurohuni që ato të rrotullohen dhe pozicionohen saktësisht ashtu siç duhet. Nëse gjithçka është në rregull, kaloni në hapin tjetër.

Hapi 3: Krijoni konfigurimin e robotit me ndihmësin e konfigurimit të MoveIt

Tani kur skedari juaj urdf është gati është koha për ta kthyer atë në paketën e konfigurimit robot.

Nisni MoveIt Setup Assistant me komandën e mëposhtme

roslaunch moveit_setup_assistant setup_assistant. nis

Procesi është përshkruar shumë mirë në tutorialin zyrtar të MoveIt, të cilin mund ta gjeni këtu

Pasi të keni krijuar paketën e konfigurimit, shkoni te dosja juaj e hapësirës së punës catkin dhe ekzekutoni

mace bëj

për të ndërtuar paketën. Tani mund ta nisni me komandën e mëposhtme

roslaunch my_arm_xacro demo.launch rviz_tutorial: = e vërtetë

ku do t'ju duhet të ndryshoni "my_arm_xacro" në emrin e paketës tuaj.

Hapi 4: U krye

Nëse e keni lansuar me sukses paketën, do të shihni modelin tuaj robot me shënues interaktiv. Ju do të jeni në gjendje ta kontrolloni atë në simulim, duke përdorur shënuesit dhe më pas shtypni "Planifiko dhe ekzekuto" që zgjidhësi kinematik të gjejë rrugën e duhur drejt gjendjes së dëshiruar.

Ky ishte hapi i parë, ne krijuam një model të krahut tonë robotik dhe mund të marrim fuqinë e ROS për të llogaritur dhe ekzekutuar lëvizjen në simulim! Hapi tjetër - bëjeni atë me robotin e vërtetë, për këtë do të na duhet të shkruajmë kontrollues të thjeshtë roboti…