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试管夹取自动化模拟示例 ​

1. 项目介绍 ​

本项目模拟使用睿尔曼机械臂在试管架上转移试管的场景，示例中使用两种方式来定位操作试管：一是通过步进运动移动到每个试管位置，二是通过起始点计算并移动到目标试管位置。项目基于Cmake构建，使用了睿尔曼提供的机械臂C语言开发包。

2. 代码结构 ​

RMDemo_TubePickingSimulation
├── build              # CMake构建生成的输出目录（如Makefile、构建文件等）
├── include              # 自定义头文件存放目录
├── Robotic_Arm          睿尔曼机械臂二次开发包
│   ├── include
│   │   ├── rm_define.h     # 机械臂二次开发包头文件，包含了定义的数据类型、结构体
│   │   └── rm_interface.h  # 机械臂二次开发包头文件，声明了机械臂所有操作接口
│   └── lib
│       ├── api_c.dll    # Windows 64bit 的 API 库
│       ├── api_c.lib    # Windows 64bit 的 API 库
│       └── libapi_c.so  # Linux x86 的 API 库
├── src
│   └── main.c           # 主要功能的源文件
├── CMakeLists.txt       # 项目的顶层CMake配置文件
├── readme.md            # 项目说明文档
├── run.bat              # Windows快速运行脚本
└── run.sh               # linux快速运行脚本

3.项目下载 ​

通过链接下载 RM_API2 到本地：开发包下载，进入RM_API2\Demo\RMDemo_C目录，可找到RMDemo_TubePickingSimulation。

4. 环境配置 ​

在Windows和Linux环境下运行时需要的环境和依赖项：

项目LinuxWindows
系统架构x86架构-
编译器GCC 7.5或更高版本MSVC2015或更高版本 64bit
CMake版本3.10或更高版本3.10或更高版本
特定依赖RMAPI Linux版本库（位于Robotic_Arm/lib目录）RMAPI Windows版本库（位于Robotic_Arm/lib目录）

Linux环境配置 ​

1. 编译器（GCC） 在大多数Linux发行版中，GCC是默认安装的，但可能版本不是最新的。如果需要安装特定版本的GCC（如7.5或更高版本），可以使用包管理器进行安装。以Ubuntu为例，可以使用以下命令安装或更新GCC：

bash
# 检查GCC版本
gcc --version

sudo apt update
sudo apt install gcc-7 g++-7

注意：如果系统默认安装的GCC版本已满足或高于要求，则无需进行额外安装。

2. CMake CMake在大多数Linux发行版中也可以通过包管理器安装。以Ubuntu为例：

bash
sudo apt update
sudo apt install cmake

# 检查CMake版本
cmake --version

Windows环境配置 ​

1. 编译器（MSVC2015或更高版本） MSVC（Microsoft Visual C++）编译器通常随Visual Studio一起安装。可以按照以下步骤安装：

  1. 访问Visual Studio官网下载并安装Visual Studio。
  2. 在安装过程中，选择“使用C++的桌面开发”工作负载，这将包括MSVC编译器。
  3. 根据需要选择其他组件，如CMake（如果尚未安装）。
  4. 完成安装后，打开Visual Studio命令提示符（可在开始菜单中找到），输入cl命令检查MSVC编译器是否安装成功。

2. CMake 如果Visual Studio安装过程中未包含CMake，可以单独下载并安装CMake。

  1. 访问CMake官网下载适用于Windows的安装程序。
  2. 运行安装程序，按照提示进行安装。
  3. 安装完成后，将CMake的bin目录添加到系统的PATH环境变量中（通常在安装过程中会询问是否添加）。
  4. 打开命令提示符或PowerShell，输入cmake --version检查CMake是否安装成功。

5. 使用指南 ​

5.1. 快速运行 ​

1. Linux运行 在终端进入 RMDemo_TubePickingSimulation 目录，输入以下命令运行C程序：

bash
chmod +x run.sh
./run.sh

运行结果如下：

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2. Windows运行 进入 RMDemo_TubePickingSimulation 目录，双击运行run.bat文件。

运行结果如下：

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机械臂末端运行轨迹如下图所示：

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5.2. 关键代码说明 ​

下面是 main.c 文件的主要功能：

  • 连接机械臂 连接到指定IP和端口的机械臂。

    C
    rm_robot_handle *robot_handle = rm_create_robot_arm(robot_ip_address, robot_port);

  • 设置工具端电源输出 设置工具端电源输出24V

    C
    rm_set_tool_voltage(robot_handle, 3);

  • 运动到夹取起始位置 调用movej_p控制机械臂运动到初始位置

    C
      rm_pose_t pose;
  pose.position.x = -0.35f;
  pose.position.y = 0.0f;
  pose.position.z = 0.3f;
  pose.euler.rx = 3.14f;
  pose.euler.ry = 0.0f;
  pose.euler.rz = 0.0f;
  pose.quaternion = (rm_quat_t){0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f};
  result = rm_movej_p(robot_handle, pose, 20, 0, 0, 1);

  • 步进运动到试管架孔位 使用位置步进功能，根据试管架孔位间的长宽距离，依次步进到每个孔位，并调用夹爪夹取/闭合接口模拟转移试管（仅模拟机械臂末端运动到到每个孔位抓取放置，不实现实际的移动试管）。

    C
      result = rm_set_pos_step(robot_handle, RM_X_DIR_E, x_step, 20, 1);
  result = rm_set_gripper_pick_on(robot_handle, 500, 200, 0, 0);
  result = rm_set_gripper_release(robot_handle, 500, 0, 0);

  • 直线运动到试管架孔位 获取当前位置，计算目标孔位的位置并调用movel运动到目标孔位，调用夹爪夹取/闭合接口模拟转移试管（仅模拟机械臂末端运动到到每个孔位抓取放置，不实现实际的移动试管）。

    C
    rm_current_arm_state_t cur_state;
result = rm_get_current_arm_state(robot_handle, &cur_state);
cur_state.pose.position.x += 2*x_step;
cur_state.pose.position.y += 2*y_step;
result = rm_movel(robot_handle, cur_state.pose, 20, 0, 0, 1);

  • 断开机械臂连接

    C
    rm_delete_robot_arm(robot_handle);

6. 许可证信息 ​

  • 本项目遵循MIT许可证。