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获取机械臂状态Get_Arm_State_Demo

1.项目介绍

本项目是一个基于机械臂本体和ROS功能包实现获取机械臂当前控制器版本、关节状态、位姿状态、六维力信息功能,程序将依次执行获取控制器版本信息,获取机械臂状态,获取六维力数据信息的指令,程序执行时,对应的数据信息会打印在终端中,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
│   └── get_arm_state_demo.launch.py         <-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_Get_Arm_State_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:ros2_rm_robot

4.环境配置

项目内容
系统Ubuntu22.04
ROS版本humble
依赖机械臂的ROS2-humble功能包
  1. 首先需要准备好Ubuntu22.04操作系统的虚拟机或其他设备。

  2. 安装ROS2环境humble,也可参考ROS2-humble功能包中的安装说明进行安装。

  3. ROS2-Humble功能包安装

    新建工作空间和src文件夹

    mkdir -p ~/ros2_ws/src

    将ROS2文件复制到src文件夹中

    cp -r ros2_rm_robot ~/ros2_ws/src

    进入工作空间

    cd ~/ros2_ws

    编译rm_ros_interfaces功能包

    colcon build --packages-select rm_ros_interfaces

    声明环境变量

    source ./install/setup.bash

    编译所有功能包

    colcon build

    再次声明环境变量

    source ./install/setup.bash
  4. demo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 ~/demo_ws/src

    进入工作空间

    cd ~/demo_ws/src

    编译get_arm_state功能包

    colcon build --packages-select get_arm_state

    声明环境变量

    source ~/demo_ws/install/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。

    ros2 launch rm_driver rm_<arm_type>_driver.launch.py

    <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get_arm_state功能包。

    ros2 launch get_arm_state get_arm_state_demo.launch.py
  • 返回信息

    在程序成功运行时将会出现以下提示信息。

    [rm_get_arm_state_demo-1] [INFO] [1722912567.024745517] [get_state]: joint state is: [0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000]       //机械臂角度信息
    [rm_get_arm_state_demo-1] 
    [rm_get_arm_state_demo-1] [INFO] [1722912567.024994866] [get_state]: pose state is: [0.000000, 0.000000, 0.534000, 3.141000, 0.000000, 0.000000]                //机械臂位姿信息(欧拉角)
    [rm_get_arm_state_demo-1] 
    [rm_get_arm_state_demo-1] [INFO] [1722912567.025200125] [get_state]: joint state is: [0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000]      //机械臂弧度信息
    [rm_get_arm_state_demo-1] 
    [rm_get_arm_state_demo-1] [INFO] [1722912567.025321800] [get_state]: pose state is:   //机械臂位姿信息(四元数)
    [rm_get_arm_state_demo-1] [position.x = 0.000000,
    [rm_get_arm_state_demo-1]  position.y = 0.000000,
    [rm_get_arm_state_demo-1]  position.z = 0.534000,
    [rm_get_arm_state_demo-1]  orientation.x = 1.000000,
    [rm_get_arm_state_demo-1]  orientation.y = 0.000000,
    [rm_get_arm_state_demo-1]  orientation.z = 0.000000,
    [rm_get_arm_state_demo-1]  orientation.w = 0.000296]
    [rm_get_arm_state_demo-1] 
    [rm_get_arm_state_demo-1] [INFO] [1722912567.025408782] [get_state]: Planversion is 7B0156       //机械臂控制器版本信息(7代表自由度,b代表没有六维力,156为控制器程序版本为1.5.6)
    [rm_get_arm_state_demo-1]  
    [rm_get_arm_state_demo-1] [INFO] [1722912567.025463071] [get_state]: Productversion is GEN72-BI  //机械臂设备型号息信息

6.关键代码说明

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

  • 初始化 相关发布订阅信息初始化

    机械臂关节状态发布器

    rclcpp::Publisher<std_msgs::msg::Empty>::SharedPtr arm_state_publisher_;

    机械臂软件版本发布器

    rclcpp::Publisher<std_msgs::msg::Empty>::SharedPtr arm_software_version_publisher_;

    机械臂六维力状态发布器

    rclcpp::Publisher<std_msgs::msg::Empty>::SharedPtr get_force_data_publisher_;

    关节原始状态订阅器

    rclcpp::Subscription<rm_ros_interfaces::msg::Armoriginalstate>::SharedPtr subscription_original_state;

    关节状态订阅器

    rclcpp::Subscription<rm_ros_interfaces::msg::Armstate>::SharedPtr subscription_arm_state;

    控制器版本订阅器

    rclcpp::Subscription<rm_ros_interfaces::msg::Armsoftversion>::SharedPtr subscription_software_version;

    六维力传感器状态订阅器

    rclcpp::Subscription<rm_ros_interfaces::msg::Sixforce>::SharedPtr subscription_force_data;

    六维力系统受力状态订阅器

    rclcpp::Subscription<rm_ros_interfaces::msg::Sixforce>::SharedPtr subscription_zero_force_data;

    六维力工作坐标系受力状态订阅器

    rclcpp::Subscription<rm_ros_interfaces::msg::Sixforce>::SharedPtr subscription_work_force_data;

    六维力工具坐标系受力状态订阅器

    rclcpp::Subscription<rm_ros_interfaces::msg::Sixforce>::SharedPtr subscription_tool_force_data;
  • 回调函数 接收机械臂版本信息,进入消息回调函数

    改变工作坐标系函数

    void get_arm_state();

    机械臂状态原始结果回调函数

    void GetArmOriginalState_Callback(const rm_ros_interfaces::msg::Armoriginalstate::SharedPtr msg);

    机械臂状态结果回调函数

    void GetArmState_Callback(const rm_ros_interfaces::msg::Armstate::SharedPtr msg);

    控制器版本结果回调函数

    void GetArmSoftwareVersion_Callback(const rm_ros_interfaces::msg::Armsoftversion::SharedPtr msg);

    六维力传感器结果回调函数

    void ForceData_Callback(const rm_ros_interfaces::msg::Sixforce::SharedPtr msg);

    六维力结果回调函数

    void ZeroForceData_Callback(const rm_ros_interfaces::msg::Sixforce::SharedPtr msg);

    六维力工作坐标结果回调函数

    void WorkForceData_Callback(const rm_ros_interfaces::msg::Sixforce::SharedPtr msg);

    六维力工具坐标结果回调函数

    void ToolForceData_Callback(const rm_ros_interfaces::msg::Sixforce::SharedPtr msg);