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机械臂运动控制示例API_Control_Arm_Move_Demo ​

1. 项目介绍 ​

本项目是一个基于RM65、RM75机械臂和ROS功能包实现MoveJ、MoveJ_P、MoveL、MoveC规划运动功能，在程序执行时将依次执行关节运动MoveJ指令，位姿运动MoveJ_P指令、直线运动MoveL指令，圆弧运动MoveC指令，在运动开始和结束时终端都会收到相关提示，目的是使ROS开发者迅速掌握并灵活运用机械臂。

2. 代码结构 ​

├── CMakeLists.txt                    <-CMake编译文件
├── launch                            <-启动文件夹
│   └── rm_65_move_demo.launch      <-启动文件(RM65)
    └── rm_75_move_demo.launch      <-启动文件(RM75)
├── LICENSE                           <-版本说明
├── package.xml                       <-依赖描述文件夹
├── README.md                         <-说明文档
└── src                               <-C++源码文件夹
    └── api_move_demo.cpp             <-源码文件

3. 项目下载 ​

通过项目链接下载本项目工程文件到本地：API_CONTROL_ARM_MOVE_DEMO

4. 环境配置 ​

项目内容
系统Ubuntu18.04或20.04
ROS版本melodic或noetic
依赖ROS1功能包

配置过程

  1. 首先需要准备好Ubuntu18.04或Ubuntu20.04操作系统的虚拟机或其他设备。

  2. 安装ROS环境melodic或noetic。

  3. ROS1功能包安装 新建工作空间和src文件，将ROS1文件放入src中

    mkdir -p ~/workspace_ws/src

    进入工作空间

    cd ~/workspace_ws

    编译rm_msgs功能包

    catkin build rm_msgs

    声明环境变量

    source ~/workspace_ws/devel/setup.bash

    编译所有功能包

    catkin build

    再次声明环境变量

    source ~/workspace_ws/devel/setup.bash

5. 快速使用 ​

  • 启动文件修改：

    launch
    <arg name="Arm_Dof"                  default="7"/>     <!-- 机械臂自由度设置 -->

    该参数代表机械臂的关节数量和自由度，若我们的机械臂为RM65、RML63、ECO65等6关节机械臂时应将default改为6，若为RM75等7关节机械臂时应将default改为7。

  • 命令行使用： 我们需要在一个终端中启动机械臂的rm_driver功能包。

    roslaunch rm_driver rm_<arm_type>_driver.launch

    由于不同构型的机械臂其可到达的点位和位姿各不相同，这里分别对65、75进行了点位的适配，<arm_type>可以为65、75，可对照自己使用的设备进行实际选择。 之后我们需要在另一个终端中启动机械臂的control_arm_move功能包。 若为RM65系列机械臂执行如下指令:

    roslaunch control_arm_move rm_65_move_demo.launch

    若为RM75系列机械臂执行如下指令:

    roslaunch control_arm_move rm_75_move_demo.launch

    若非RM65、RM75机械臂可能会出现无法到达点位的情况，为正常现象。

  • 返回信息：

    在程序成功运行时将会出现以下提示信息。

    [ INFO] [1722565910.866307974]: *******arm_dof = 7           //机械臂当前设置的自由度信息将会在这里进行打印
[ INFO] [1722565912.871168796]: *******Plan MoveJ Start      //MoveJ运动开始时的提示信息
[ INFO] [1722565915.832463777]: *******Plan MoveJ State OK   //MoveJ运动结束时的提示信息
[ INFO] [1722565916.832557775]: *******Plan MoveJ_P Start    //MoveJ_P运动开始时的提示信息
[ INFO] [1722565920.192072186]: *******Plan MoveJ_P State OK //MoveJ_p运动结束时的提示信息
[ INFO] [1722565921.192211738]: *******Plan MoveL Start      //MoveL运动开始时的提示信息
[ INFO] [1722565922.018137911]: *******Plan MoveL State OK   //MoveL运动结束时的提示信息
[ INFO] [1722565922.192413396]: *******Plan MoveC Start      //MoveC运动开始时的提示信息
[ INFO] [1722565945.932390913]: *******Plan MoveC State OK   //MoveC运动结束时的提示信息

6. 关键代码说明 ​

下面是 api_move_demo.cpp 文件的主要功能：

  • 初始化 相关发布订阅信息初始化

    为moveJ空间规划指令创建Publisher

    ros::Publisher moveJ_pub = nh.advertise<rm_msgs::MoveJ>("/rm_driver/MoveJ_Cmd", 10);

    为moveJ_P空间规划指令创建Publisher

    ros::Publisher moveJ_P_pub = nh.advertise<rm_msgs::MoveJ_P>("/rm_driver/MoveJ_P_Cmd", 10);

    为moveL指令创建Publisher

    ros::Publisher moveL_pub = nh.advertise<rm_msgs::MoveL>("/rm_driver/MoveL_Cmd", 10);

    为moveC指令创建Publisher

    ros::Publisher moveC_pub = nh.advertise<rm_msgs::MoveC>("/rm_driver/MoveC_Cmd", 10);

    订阅机械臂执行状态话题

    ros::Subscriber planState_sub = nh.subscribe("/rm_driver/Plan_State", 10, planStateCallback);

  • 回调函数 接收到订阅的机械臂执行状态消息后，会进入消息回调函数

    ROS
    void planStateCallback(const rm_msgs::Plan_State::ConstPtr& msg)

  • 发布MoveJ指令 发布MoveJ指令使机械臂运动到目标位姿。

    ROS
    moveJ_pub.publish(moveJ_BeginPose);

  • 发布MoveJ_P指令 发布MoveJ_P指令使机械臂运动到目标位姿。

    ROS
    moveJ_P_pub.publish(moveJ_P_TargetPose);

  • 发布MoveL指令 发布MoveL指令使机械臂运动到目标位姿。

    ROS
    moveL_pub.publish(moveL_TargetPose);

  • 发布MoveC指令 发布MoveC指令使机械臂运动到目标位姿。

    ROS
    moveC_pub.publish(moveC_TargetPose);