《鴻蒙機器人編程》課件-6-機械臂仿真系統(tǒng)

機械臂仿真系統(tǒng)課程內(nèi)容1.完善機器人模型中的物理屬性2.ROS中控制器ros_control3.Gazebo構(gòu)建機械臂仿真系統(tǒng)4.MoveIt!+Gazebo構(gòu)建機械臂仿真系統(tǒng)2?NXROBO20221.完善機器人模型中的物理屬性——在Gazebo顯示機器人3?NXROBO2022要在Gazebo軟件里顯示機器人，需要修改URDF機器人模型描述文件：添加collision標簽：在仿真環(huán)境中必然涉及到碰撞檢測，collision標簽提供用于碰撞檢測的幾何體信息，在<link>標簽內(nèi)添加。添加inertial標簽：該標簽標注了機器人某個剛體部件的慣性矩陣，用于一些動力學相關(guān)的仿真計算，在<link>標簽內(nèi)添加。顏色設置：在Gazebo仿真中沒有透明度這一設置，為此需要重新使用gazebo標簽標注顏色。必需1.完善機器人模型中的物理屬性4?NXROBO2022第一步：為

link

添加慣性參數(shù)和碰撞屬性1.完善機器人模型中的物理屬性5?NXROBO2022第二步：為

link

添加

gazebo

標簽設置材質(zhì)1.完善機器人模型中的物理屬性6?NXROBO2022編寫launch文件marm_world.launch，在gazebo中加載機器人模型1.完善機器人模型中的物理屬性7?NXROBO2022$

roslaunch

marm_gazebo

marm_world.launch啟動仿真環(huán)境建議

：為保證模型順利加載，請?zhí)崆皩⒛Ｐ臀募煜螺d并放置到

~/.gazebo/models

下

/osrf/gazebo_models/downloads/只能看到機器人，但無法讓機器人運動2.ROS中的控制器ros_control8?NXROBO2022ros_control

是什么？

ROS

為開發(fā)者提供的機器人控制中間件

包含一系列控制器接口、傳動裝置接口、硬件接口、控制器工具箱等等

可以幫助機器人應用功能包快速落地，提高開發(fā)效率2.ROS中的控制器ros_control9?NXROBO20222.ROS中的控制器ros_control10?NXROBO2022控制器（

Controllers

）：

joint_state_controller

joint_effort_controllerjoint_velocity_controller

joint_position_controllerjoint_trajectory_controllers

可參考：

/ros-controls/ros_control/wiki/controller_interface2.ROS中的控制器ros_control11?NXROBO2022控制器管理器

提供一種通用的接口來管理不同的控制器?？刂破?/p>

讀取硬件狀態(tài)，發(fā)布控制命令，完成每個joint的控制。硬件資源

為上下兩層提供硬件資源接口。機器人硬件抽象

機器人硬件抽象和硬件資源直接打交道，通過write和read方法完成硬件操作。真實機器人

執(zhí)行接收到的命令。3.Gazebo構(gòu)建機械臂仿真系統(tǒng)12?NXROBO2022MoveIt!操控機械臂的數(shù)據(jù)流13?NXROBO2022第一步：修改URDF機器人模型文件添加transmission標簽：為活動的關(guān)節(jié)添加傳動，在<joint>標簽內(nèi)添加。加載gazebo_ros_control插件，在<gazebo>標簽內(nèi)添加。第二步：編寫controller的參數(shù)文件JointTrajectoryController參數(shù)文件JointStateController參數(shù)文件第三步：在launch文件中加載相關(guān)controller加載控制器參數(shù)加載控制器3.Gazebo構(gòu)建機械臂仿真系統(tǒng)14?NXROBO20223.Gazebo構(gòu)建機械臂仿真系統(tǒng)第一步：修改URDF機器人模型文件——為

joint

添加傳動裝置15?NXROBO2022<robotNamespace>

：機器人的命名空間第一步：修改URDF機器人模型文件——添加gazebo控制器插件3.Gazebo構(gòu)建機械臂仿真系統(tǒng)16?NXROBO2022關(guān)節(jié)軌跡控制器線性樣條：位置連續(xù)，速度、加速度不連續(xù)。三次樣條：位置和速度連續(xù)，加速度不連續(xù)。五次樣條：位置、速度、加速度都連續(xù)。marm_gazebo/config/trajectory_control.yaml3.Gazebo構(gòu)建機械臂仿真系統(tǒng)第二步：編寫controller的參數(shù)文件——JointTrajectoryController參數(shù)3.Gazebo構(gòu)建機械臂仿真系統(tǒng)——配置控制器參數(shù)17?NXROBO2022設置關(guān)節(jié)狀態(tài)控制：JointStateController設置關(guān)節(jié)位置控制器：JointPositionControllermarm_gazebo/config/marm_gazebo_control.yaml第二步：編寫controller的參數(shù)文件

——JointTrajectoryController參數(shù)3.Gazebo構(gòu)建機械臂仿真系統(tǒng)——加載控制器參數(shù)18?NXROBO2022marm_gazebo/launch/marm_gazebo_control.launch(1)第三步：在launch文件中加載相關(guān)controller3.Gazebo構(gòu)建機械臂仿真系統(tǒng)——加載控制器參數(shù)19?NXROBO2022第三步：在launch文件中加載相關(guān)controllermarm_gazebo/launch/marm_gazebo_control.launch(2)20?NXROBO20223.Gazebo構(gòu)建機械臂仿真系統(tǒng)——啟動仿真啟動仿真系統(tǒng)

$

roslaunch

marm_gazebo

marm_gazebo_control.launch21?NXROBO20223.Gazebo構(gòu)建機械臂仿真系統(tǒng)——啟動仿真制器插件加載成功的日志信息查看

controller

訂閱的控制命令話題22?NXROBO20223.Gazebo構(gòu)建機械臂仿真系統(tǒng)——啟動仿真$

rostopic

pub

/marm/joint2_position_controller/command

std_msgs/Float64

1.0控制單軸運動23?NXROBO20223.Gazebo構(gòu)建機械臂仿真系統(tǒng)——啟動仿真$

rostopic

echo

/marm/joint_states監(jiān)控機器人狀態(tài)24?NXROBO20224.MoveIT!+Gazebo構(gòu)建機械臂仿真系統(tǒng)——配置控制器25?NXROBO20224.MoveIT!+Gazebo構(gòu)建機械臂仿真系統(tǒng)——配置控制器26?NXROBO20224.MoveIT!+Gazebo構(gòu)建機械臂仿真系統(tǒng)——配置控制器編寫launch文件：marm_gazebo/launch/marm_bringup_moveit.launch27?NXROBO20224.MoveIT!+Gazebo構(gòu)建機械臂仿真系統(tǒng)——啟動仿真啟動仿真系統(tǒng)

$

roslaunch

marm_gazebo

marm_bringup_moveit.launch28?NXROBO20224.MoveIT!+Gazebo構(gòu)建機械臂仿真系統(tǒng)——啟動仿真通過

MoveIt!

控制機械臂運動，

gazebo

仿真環(huán)