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力位混合控制规划示例Arm_Force_Position_Control_Demo ​

1. 项目介绍 ​

本项目是一个基于RM65和RM75机械臂和ROS功能包实现力位混合控制规划运动功能（该功能适用于类似于MoveL的笛卡尔运动，不适用与MoveJ等关节运动），程序在执行时会依次执行开启力位混合控制，进行笛卡尔运动，关闭力位混合控制的操作，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
│   └── force_position_control_demo.launch   <-启动文件
├── 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_force_position_control_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：ARM_FORCE_POSITION_CONTROL_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. 使用指南 ​

  • 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

    <arm_type>可以为65、63、eco65、75、gen72，可对照自己使用的设备进行实际选择 我们需要在另一个终端中启动机械臂的force_position_control功能包。

    roslaunch force_position_control force_position_control_demo.launch

  • 返回信息：

    在程序成功运行时将会出现以下提示信息。

    [ INFO] [1722825453.472184452]: MoveJ_P start.                                  //MoveJ_P运动开始时的提示信息
[ INFO] [1722825454.296426967]: The first trajectory MoveJ_P has been executed  //执行完成提示
[ INFO] [1722825454.296717308]: Set Force Position start.                       //设置力位混合运动开始时的提示信息
[ INFO] [1722825454.303498227]: ForcePosition set success                       //执行完成提示
[ INFO] [1722825455.297280029]: MoveL start                                     //MoveL运动开始时的提示信息
[ INFO] [1722825456.116331900]: MoveL has been executed                         //执行完成提示
[ INFO] [1722825456.116422581]: Stop Force Position start.                      //停止力位混合运动时的提示信息
[ INFO] [1722825456.121557936]: StopForcePosition set success                   //执行完成提示
[ INFO] [1722825456.121631421]: *******All command is over please click ctrl+c end******* //所有指令完成后提示

6. 关键代码说明 ​

下面是 api_force_position_control_demo.cpp 文件的主要功能：

  • 初始化 相关发布订阅信息初始化

    空间规划指令Publisher

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

    设置六维力指令Publisher

    ros::Publisher SetForcePosition_pub = nh.advertise<rm_msgs::Set_Force_Position>("/rm_driver/SetForcePosition_Cmd", 10);

    设置停止六维力指令Publisher

    ros::Publisher StopForcePosition_pub = nh.advertise<std_msgs::Empty>("/rm_driver/StopForcePosition_Cmd", 10);

    直线规划指令Publisher

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

    订阅机械臂执行状态话题

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

    订阅机械臂力位混合设置结果

    ros::Subscriber SetForcePosition_sub = nh.subscribe("/rm_driver/SetForcePosition_Result", 10, SetForcePosition_Callback);

    订阅机械臂力位混合停止结果

    ros::Subscriber StopForcePosition_sub = nh.subscribe("/rm_driver/StopForcePosition_Result", 10, StopForcePosition_Callback);

  • 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

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

    接收到设置机械臂力位混合执行状态消息后，会进入消息回调函数

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

    接收到停止机械臂力位混合执行状态消息后，会进入消息回调函数

    void SetForcePosition_Callback(const std_msgs::Bool& msg)

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

    MoveJ_P_pub.publish(moveJ_P_TargetPose);

  • 发布开启力位混合指令 设置机械臂开启力位混合指令。

    SetForcePosition_pub.publish(setForce_value);

  • 发布MoveL指令 发布MoveL指令使机械臂运动到目标位姿。

    moveL_pub.publish(moveL_TargetPose);

  • 发布关闭力位混合指令 发布MoveL指令使机械臂运动到目标位姿。

    StopForcePosition_pub.publish(empty_value);