ROS मूव इट रोबोटिक आर्म: 4 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

यह आरओएस (रोबोटिक ऑपरेटिंग सिस्टम) और मूव इट से नियंत्रित रोबोटिक आर्म बनाने के बारे में लेखों की एक श्रृंखला होने जा रही है। यदि आप रोबोटिक्स में हैं तो आरओएस एक बेहतरीन ढांचा है जो आपको तेजी से बेहतर रोबोट बनाने में मदद करेगा। यह आपको अन्य लोगों द्वारा बनाए गए विभिन्न रोबोट सिस्टम (कंप्यूटर विज़न, किनेमेटिक्स, पथ योजना, एसएलएएम, आदि) के लिए पैकेजों का पुन: उपयोग करने की अनुमति देता है। आरओएस बहुत अच्छा है, लेकिन दुर्भाग्य से इसमें सीखने की अवस्था तेज है।

तो यह ट्यूटोरियल आपके पहले रोबोटिक आर्म को मोशन प्लानिंग के साथ बनाने के लिए चरण-दर-चरण मार्गदर्शिका है, जिसका उद्देश्य ऊपरी-शुरुआती और मध्यवर्ती स्तरों पर है। मुझे लगता है कि आपको आरओएस का कोई ज्ञान नहीं है, लेकिन कुछ बुनियादी ज्ञान लिनक्स और पायथन, अरुडिनो प्रोग्रामिंग कौशल है।

चरण 1: अपना पर्यावरण तैयार करें

विकास के लिए मेरा वातावरण उबंटू 16.04 एलटीएस वर्चुअल बॉक्स (विंडोज 10 होस्ट मशीन) में चल रहा है। यदि आप वीएम पर उबंटू चलाना चाहते हैं तो यह ठीक है, मैं आरओएस काइनेटिक कार्यों की पुष्टि कर सकता हूं, हालांकि कुछ विचित्रताओं (विशेषकर 3 डी त्वरण और यूएसबी समर्थन) के साथ। यदि आपके पास नियमित रूप से उबंटू इंस्टॉलेशन है, तो यह बेहतर काम करेगा।

नोट: आप रास्पबेरी पाई पर आरओएस स्थापित कर सकते हैं, लेकिन दुर्भाग्य से यह आरविज़ में सिमुलेशन चलाने के लिए पर्याप्त शक्तिशाली नहीं है, अकेले गज़ेबो को छोड़ दें।

1) आरओएस काइनेटिक स्थापित करें। उबंटू 16.04 पर आरओएस काइनेटिक कैसे स्थापित करें, इस गाइड का पालन करें।

2) मूव इट स्थापित करें। इसे हटाएं! मोबाइल हेरफेर, यानी रोबोटिक हथियारों के लिए आरओएस के लिए एक पैकेज है।

3) जांचें कि क्या सब कुछ काम करता है। Daud

roslaunch panda_moveit_config डेमो.लॉन्च rviz_tutorial:=true

यदि आप चाहते हैं, तो मूविट बेसिक ट्यूटोरियल देखें

4) आपको urdf_tutorial पैकेज भी इंस्टॉल करना होगा, हम इसका उपयोग अपने काम को प्रगति पर देखने के लिए करेंगे।

sudo apt-ros-kinetic-urdf-tutorial स्थापित करें

चरण 2: यूआरएल फाइल बनाएं

यदि आपने मूव इट क्विकस्टार्ट ट्यूटोरियल का अनुसरण किया है तो आपको अपने होम डायरेक्टरी में कैटकिन वर्कस्पेस बनाना चाहिए था (वर्कस्पेस का नाम अलग हो सकता है, मूविट ट्यूटोरियल से डिफ़ॉल्ट ws_moveit है)। ~ws_moveit/src पर जाएं और वहां मेरे जीथब रेपो को क्लोन करें।

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

यदि आप मेरे जैसे ही रोबोटिक आर्म का उपयोग कर रहे हैं या केवल अभ्यास करना चाहते हैं तो आप urdf फ़ाइल को अपरिवर्तित छोड़ सकते हैं, अन्यथा आपको अपने आर्म मॉडल के अनुरूप इसे बदलने की आवश्यकता होगी।

यहाँ urdf फ़ाइल का संक्षिप्त विवरण दिया गया है, मेरे उदाहरण को देखकर और rviz में रोबोट मॉडल आपको इसे बेहतर ढंग से समझने और अपनी urdf फ़ाइल लिखने के लिए आवेदन करने में मदद करेगा।

लिंक रोबोट के हिस्से होते हैं, जैसे कलाई या प्लेटफॉर्म। उनके पास निम्नलिखित गुण हैं:

rviz और गज़ेबो में दृश्य प्रतिनिधित्व के लिए उपयोग किया जाता है। उच्च गुणवत्ता वाले मेश का उपयोग करता है

पथ नियोजन के दौरान टकराव की जाँच के लिए उपयोग किया जाता है। निम्न-गुणवत्ता वाले मेश का उपयोग करने के लिए अनुशंसित, लेकिन ट्यूटोरियल के लिए मैं दृश्य के समान ही उपयोग कर रहा हूं।

urdf में जोड़ लिंक के बीच संबंध हैं जो वर्णन करते हैं कि कैसे एक दूसरे के संबंध में स्थित हैं और वे कैसे चलते हैं। उनके पास निम्नलिखित गुण हैं:

संयुक्त की घूर्णन दिशा (x, y या z अक्ष के साथ)

रेडियन में जोड़ की न्यूनतम और अधिकतम डिग्री। केवल "घुमावदार" प्रकार के जोड़ों पर लागू ("निरंतर" जोड़ों की कोई सीमा नहीं है, क्योंकि वे, ठीक है, लगातार घूमते हैं)

मूल के संबंध में संयुक्त की स्थिति

वर्णन करता है कि कौन से दो लिंक जोड़ से जुड़े हैं

यदि आप मेरे जैसे ही रोबोटिक आर्म का उपयोग कर रहे हैं, तो आपको आर्म के 3D मेश को urdf_tutorial पैकेज फ़ोल्डर में कॉपी करना होगा। इस आदेश के साथ करो

सुडो सीपी /ऑप्ट/रोस/काइनेटिक/शेयर/यूआरडीएफ_ट्यूटोरियल/मेष/

यदि आप अपने स्वयं के मेश का उपयोग कर रहे हैं, तो सुनिश्चित करें कि वे मूल के आसपास केंद्रित हैं (आपके पसंदीदा 3D मॉडलिंग सॉफ़्टवेयर में xyz 000) इससे पहले कि आप उन्हें बाइनरी (!) stl प्रारूप में निर्यात करें।

अब आप इस आदेश के साथ परिणामों की कल्पना करने के लिए rviz लॉन्च कर सकते हैं

roslaunch urdf_tutorial display.launch model:=arm.urdf

(इसे अभी आपके द्वारा बनाई गई urdf फ़ाइल के साथ फ़ोल्डर से लॉन्च करें)

जोड़ों और कड़ियों की जाँच करें, सुनिश्चित करें कि वे घूम रहे हैं और ठीक उसी तरह स्थित हैं जैसे उन्हें करना चाहिए। यदि सब कुछ ठीक है, तो अगले चरण पर आगे बढ़ें।

चरण 3: MoveIt सेटअप सहायक के साथ रोबोट कॉन्फ़िगरेशन बनाएं

अब जब आपकी urdf फाइल तैयार हो गई है तो इसे रोबोट कॉन्फ़िगरेशन पैकेज में बदलने का समय आ गया है।

निम्न आदेश के साथ MoveIt सेटअप सहायक लॉन्च करें

roslaunch moveit_setup_assistant setup_assistant.launch

MoveIt के आधिकारिक ट्यूटोरियल में प्रक्रिया का बहुत अच्छी तरह से वर्णन किया गया है, जिसे आप यहाँ पा सकते हैं

कॉन्फ़िगरेशन पैकेज बनाने के बाद, अपने कैटकिन कार्यक्षेत्र फ़ोल्डर में जाएं और निष्पादित करें

कैटकिन मेक

पैकेज बनाने के लिए। अब आप इसे निम्न कमांड के साथ लॉन्च कर सकते हैं

roslaunch my_arm_xacro demo.launch rviz_tutorial:=true

जहां आपको "my_arm_xacro" को अपने पैकेज के नाम में बदलना होगा।

चरण 4: हो गया

यदि आपने पैकेज को सफलतापूर्वक लॉन्च किया है तो आप इंटरैक्टिव मार्करों के साथ अपना रोबोट मॉडल देखेंगे। आप मार्करों का उपयोग करके सिमुलेशन में इसे नियंत्रित करने में सक्षम होंगे और फिर वांछित स्थिति के लिए सही रास्ता खोजने के लिए गतिज सॉल्वर के लिए "योजना और निष्पादन" दबाएं।

यह पहला कदम था, हमने अपने रोबोटिक आर्म का एक मॉडल बनाया और सिमुलेशन में गति की गणना और निष्पादित करने के लिए ROS की शक्ति का उपयोग कर सकते हैं! अगला कदम - इसे असली रोबोट के साथ करें, इसके लिए हमें साधारण रोबोट नियंत्रक लिखना होगा …