机器人系统仿真(十)——arbotix控制机器人运动

 

接下来，通过一个案例演示 arbotix 的使用。

需求描述:

控制机器人模型在 rviz 中做圆周运动

结果演示:

实现流程:

1. 安装 Arbotix

2. 创建新功能包，准备机器人 urdf、xacro 文件

3. 添加 Arbotix 配置文件

4. 编写 launch 文件配置 Arbotix

5. 启动 launch 文件并控制机器人模型运动

1.安装 Arbotix

方式1:命令行调用

sudo apt-get install ros-<<VersionName()>>-arbotix

将 <<VsersionName()>> 替换成当前 ROS 版本名称，如果提示功能包无法定位，请采用方式2。

方式2:源码安装

先从 github 下载源码，然后调用 catkin_make 编译

git clone https://github.com/vanadiumlabs/arbotix_ros.git

2.创建新功能包，准备机器人 urdf、xacro

urdf 和 xacro 调用上一讲实现即可

3.添加 arbotix 所需的配置文件

添加 arbotix 所需配置文件

control.yaml

# 该文件是控制器配置,一个机器人模型可能有多个控制器，比如: 底盘、机械臂、夹持器(机械手)....
# 因此，根 name 是 controller
controllers: {
   # 单控制器设置
   base_controller: {
          #类型: 差速控制器
       type: diff_controller,
       #参考坐标
       base_frame_id: base_footprint, 
       #两个轮子之间的间距
       base_width: 0.2,
       #控制频率
       ticks_meter: 2000, 
       #PID控制参数，使机器人车轮快速达到预期速度
       Kp: 12, 
       Kd: 12, 
       Ki: 0, 
       Ko: 50, 
       #加速限制
       accel_limit: 1.0 
    }
}

4.launch 文件中配置 arbotix 节点

launch 示例代码

demo07_control.launch

<launch>
    <!--1.在参数服务器中载入urdf-->
    <!--<param name="robot_description" textfile="$(find urdf01_rviz)/urdf/xacro/demo05_car_base.urdf" />-->
    <param name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro  $(find urdf01_rviz)/urdf/xacro/car.urdf.xacro" />
    <!--2.启动rviz-->
    <node pkg="rviz" name="rviz" type="rviz" args="-d $(find urdf01_rviz)/config/show_mycar.rviz"/>

    <!--3.关节状态发布节点-->
    <node pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" name="joint_state_publisher"/>
    <!--4.机器人状态发布节点-->
    <node pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" name="robot_state_publisher"/>

    <!--集成 arbotix 运动控制节点,并且加载参数-->
    <node pkg="arbotix_python" type="arbotix_driver" name="driver" output="screen">
        <rosparam command="load" file="$(find urdf01_rviz)/config/control.yaml" />
        <param name="sim" value="true" />
    </node>


</launch>

代码解释:

<node> 调用了 arbotix_python 功能包下的 arbotix_driver 节点

<rosparam> arbotix 驱动机器人运行时，需要获取机器人信息，可以通过 file 加载配置文件

<param> 在仿真环境下，需要配置 sim 为 true

5.启动 launch 文件并控制机器人模型运动

输入命令，运行rviz

cys@ubuntu:~/demo05_ws$ source ./devel/setup.bash
cys@ubuntu:~/demo05_ws$ roslaunch urdf01_rviz demo07_control.launch

更改 fixed frame

打开命令行，让小车运动

此时调用 rostopic list 会发现一个熟悉的话题: /cmd_vel

也就说我们可以发布 cmd_vel 话题消息控制小陈运动了，该实现策略有多种，可以另行编写节点，或者更简单些可以直接通过如下命令发布消息: 

cys@ubuntu:~$ rostopic list
/clicked_point
/cmd_vel
/diagnostics
/initialpose
/joint_states
/move_base_simple/goal
/odom
/rosout
/rosout_agg
/tf
/tf_static
cys@ubuntu:~$ rostopic pub -r 10 /cmd_vel  geometry_msgs/Twist "linear:
  x: 1.0
  y: 0.0
  z: 0.0
angular:
  x: 0.0
  y: 0.0
  z: 1.0" 

小车开始运动啦！

 显示小车运动的方向

更改运动方向表示的箭头

 显示机器人的坐标系