【睿尔曼-RealMan】RM系列机械臂生成自定义Moveit配置文件及仿真demo使用说明

睿尔曼超轻量仿人机械臂—RM系列机械臂生成自定义Moveit配置文件及仿真demo使用说明

一、前言

     Moveit的使用、配置和原理相关的内容较多，特别是assistant生成的moveit_config包，内容较多，在配置时容易让用户搞不清关系，导致配置过程艰难、漫长。那么什么是Moveit Setup Assistant？ Moveit Setup Assistant是一个图形化的交互界面，可以用来配置任何URDF格式的机器人文件，更多详细内容可以参考Moveit 官方网站。

二、准备工作

    首先要求环境配置：

Ubuntu20.04

ROS noetic

Moveit

URDF文件

1)moveit安装

安装moveit官方说明文档：https://moveit.ros.org/install/source/

源码地址：https://github.com/ros-planning/moveit_tutorials

2)URDF文件获取

通过采用Solidwoks导出urdf模型文件，具体方法不做过多阐述。

三、MoveIt Setup Assistant使用

1启动

roslaunch moveit_setup_assistant setup_assistant.launch

开始菜单会有两个选项：

o“Create New MoveIt Configuration Package”

o“Edit Existing MoveIt Configuration Package“

可以选择”创建新的moveit-config配置文件包”，也可以”编辑已经存在的moveit-config配置文件包”。

本文选择”创建新的moveit-config配置文件包”。

2, 选择”创建新的moveit-config配置文件包”，点击”Browse”加载我们的urdf文件。

若成功发加载，则会在右侧看到机械臂的模型，如图:

生成碰撞矩阵

如果设置为比较高的采样密度，会消耗更多的计算时间，而较低的密度会有遗漏的情况，默认值是10000次碰撞检测

点击”Self-Collision”导航栏，然后点击”Generate Collision Matrix” 按钮

添加Virtual Joints

Virtual Joints是用来连接机器人和世界坐标系的，对于Realman的机器人来说，需要定义一个Virtual Joints连接base_link和world坐标系

点击”Virtual Joints”栏, 点击”Add Virtual Joint”

Virtual Joint Name名字为 “virtual”

设置”child link” 为”base_link”, “parent frame”为”world”

设置”Joint type”为”fixed”

点击保存按钮

添加运动规划组

运动规划组用来区分机械臂的不同部分，比如定义手臂部分和末端执行器

点击”Planning Groups”栏

点击”Add group”，得到下面的界面

手臂运动规划组配置

o”Group Name”设置为”arm”

o选择”trac_ik_kinematics_plugin/TRAC_IKKinematicsPlugin”作为动力学求解器

o“Kin.SearchTimeout(sec)“设置为0.1

o“Group Default Planner“设置为”RRTConnect“

其他保留默认设置

点击Add Kin.Chain按钮，可以得到下图

oBase Link选择为base_link

oTip Link选择为Link7

o点击保存按钮

夹持器运动规划组配置

添加夹持器(注意：步骤和上面有不一样的地方)

o点击Add Group按钮

o“Group name”设置为”gripper”

o“Kinematics Solver”设置为”None”

o其他保持默认

o“Group Default Planner“设置为”None“

o点击Add Joints按钮

o选中gripper_link1,再点击“>“符号将其作为被选中joint

o选中gripper_link2,再点击“>“符号将其作为被选中joint

o点击save按钮进行保存

添加机器人位姿(可选)

可以用这一步来检查URDF文件有没有错误

o“Pose Name”设置为”up”

oPlanning Group设置为”arm”

o使得各个joint处于零位

o点击save按钮进行保存

添加夹持器位姿(可选)

o“Pose Name”设置为”close”

oPlanning Group设置为”gripper”

o使得gripper的link1和link2达到最大行程0.0442m

o点击save按钮进行保存

o“Pose Name”设置为”open”

oPlanning Group设置为”gripper”

o使得gripper的link1和link2完全打开

o点击save按钮进行保存

定义末端执行器

点击End Effector一栏

End effector name设置为parallel

End Effector group设置为gripper

Parent link设置为Link7

Parent Group设置为arm

点击save按钮进行保存

Passive Joints

告诉路径规划器，机器人上面可能存在被动关节(不被电机驱动)，这些关节不会被控制, 这里不会用到，跳过

3D perception

用于设置yaml文件参数，跳过

Simulation

这个工具可以帮我们在Gazebo里面生成对应的机器人模型（跳过）

Controllers

生成MoveIt控制器用于控制机器人

点击Controllers栏

点击Auto Add FollowJointsTrajectory controllers For Each Planning Group进行自动添加控制器

添加作者信息

这一步不能省略，点击Author Information进行填写

生成Configuration 文件

点击Configuration Files一栏，选择一个路径，新建文件夹rm75zf-eg2-moveit-config，点击Chose

点击Generate Package按钮

完成

Rviz仿真

在上图的launch文件夹中包含了很多launch文件，进入到launch文件夹，运行demo.launch

在可视化工具rviz中打开