Lab 2: Modeling and visualization of manipulator¶

Scope¶

This laboratory consist of three parts:

• A short introduction.
• Reading and following URDF tutorials: http://wiki.ros.org/urdf/Tutorials
• Writing your own ROS package.

Detailed description for URDF tutorials:¶

• Building a Visual Robot Model with URDF from Scratch
  • For your convenience add your URDF files in urdf directory of package beginners_tutorials, the one created during the first laboratory.
  • In next sections create new URDF files according to roslaunch files.
  • The final version of r2d2 has different gripper.
• Building a Movable Robot Model with URDF
  • Continue creating new URDF files.
• Adding Physical and Collision Properties to a URDF Model
  • You can omit this section, as we do not use model of dynamics and friction.
• Using Xacro to Clean Up a URDF File
  • The practical example in this section is not working properly.
• Understanding the PR2 Robot Description
  • You can omit this section.
• Create your own urdf file
  • Create new URDF files.
  • ROS Kinetic is newer than ROS Hydro
• Parse a urdf file
  • Copy URDF file from beginners_tutorials package
• Using the robot state publisher on your own robot
  • This section is unclear and can be omited.
• Start using the KDL parser
  • You can omit this section.
• Using urdf with robot_state_publisher
  • This section shows a method to move the model of robot written in URDF file.

The task:¶

• Tworzymy własny pakiet jako nowy pakiet w katalogu roboczym wykorzystywanym podczas przechodzenia poprzedniego przewodnika
• Tworzymy program (może korzystać z ROS), w którym przeliczymy parametry DH na reprezentacje rotacji adekwatną dla URDF (RPY lub kwaternion)
  • pomocna będzie dokumentacja KDL http://wiki.ros.org/kdl
• Tworzymy plik URDF robota o zadanych parametrach w notacji Denavita-Hartenberga
  • Całego robota można umieścić na członie (podstawie) unoszącym go ponad poziom ziemi
  • Do robota dołączamy narzędzie w postaci członu bez wewnętrznych stopni swobody
  • Parametry takie jak długość członów powinny być wczytywane z serwera parametrów
• W pierwszym podejściu traktujemy stawy jako zablokowane
• Tworzymy plik roslaunch i wizualizujemy robota w RVIZ, z użyciem robot_state_publisher
  
• Tworzymy drugi plik URDF z ruchomymi stawami
• Tworzymy drugi plik roslauch, który uruchomi joint_state_publisher do poruszania stawami
  • Oba pliki roslaunch uruchamiamy w oddzielnych konsolach. Pierwszy uruchamia RVIZ i jest stale uruchomiony, o ile nie zmienia się plik URDF. Drugi uruchamia pozostałe części systemu.
    
• Tradycyjnie efekty wrzucamy na GitHub
• W ramach repozytorium na serwerze GitHub z własnym pakietem dodajemy wiki z opisem plików źródłowych, instrukcją jak uruchomić system opisany w pliku roslaunch oraz przebiegiem testów.
  • Dodatkowo tradycyjnie schemat i opis struktury systemu wraz z użytymi mechanizmami komunikacji oraz schemat struktury manipulatora zawartej w plikach URDF.
  • Dokumentację uzupełniamy opisem testów. Właściwe jest użycie m.in. narzędzi takich jak rqt_plot do utworzenia wykresów przebiegów zmiennych na kanałach komunikacyjnych np. JointState, czy też tf.
• Testujemy system i przedstawiamy prowadzącemu do oceny