Lab 4: Interpolation of motion¶

Scope:¶

This laboratory consist of two parts:

• A short introduction.
• Writing your own ROS package.

The task:¶

• Rozwijamy system z poprzedniego laboratorium rozszerzając istniejący już pakiet albo dokładając nowy.
• Tworzymy węzeł jint interpolujący trajektorię w przestrzeni konfiguracyjnej
  • Węzeł jint obsługuje zdalnie wywoływaną procedurę, dla której należy utworzyć dedykowany service jint_control_srv określający struktury wykorzystywane do komunikacji.
    • węzeł jint ma przyjmować położenia zadane stawów wraz z innymi koniecznymi parametrami (np. czasem ruchu)
    • W odpowiedzi na rozkaz węzeł określa status interpolacji, który może być odesłany po jej poprawnym zakończeniu, albo zaraz po otrzymaniu rozkazu w przypadku, w którym interpolacja nie była możliwa: np. zadano niepoprawne parametry (np. zerowy czas ruchu).
  • Zdalnie wywoływaną procedurę można wywołać z konsoli bądź specjalnie utworzonego węzła jcmd.
  • Po otrzymaniu poprawnego rozkazu węzeł jint publikuje kolejne położenie uzyskane z interpolacji ruchu na topiku i przesyła je do węzła robot_state_publiher * w wersji podstawowej stosujemy interpolację liniową, * w wersji rozszerzonej trapezowy (lub inny ciągły) przebieg prędkości: np. interpolacja krzywymi sklejanymi. Dobry opis jest na angielskim wiki https://en.wikipedia.org/wiki/Spline_interpolation#Algorithm_to_find_the_interpolating_cubic_spline. Można rozważyć przypadek ruchu między dwoma punktami z założeniem zerowej prędkości na początku i końcu ruchu. * wszystkie tryby interpolacji powinny być zaimplementowane w jednym węźle i obsługiwane za pomocą jint_control_srv, gdzie określi się sposób interpolacji i konieczne parametry.
  • Wizualizujemy działanie systemu w RVIZ, nanosząc na scenę przykładową trajektorię, po której poruszał się robot.

• Tworzymy analogiczny węzeł oint, który wygeneruje, poprzez interpolację, pozycje pewnego układu w przestrzeni operacyjnej (Kartezjańskiej) * W tym ćwiczeniu przemieszczany układ nie jest w żaden sposób związany z robotem, nie jest w szczególności jego końcówką * W RVIZ wykorzystujemy marker pose i ustawiamy shape jako axes * Wiadomość wysyłana do RVIZ jest typu PoseStamped z pakietu geometry_msgs * W wersji podstawowej koncentrujemy się na interpolacji położenia przyjmując stałą orientację. * W wersji rozszerzone interpolujemy też orientację, * Rozkaz dla węzła oint jest przesyłany w service oint_control_srv z konsoli bądź dedykowanego węzła ocmd * Wizualizujemy działanie systemu w RVIZ, nanosząc na scenę przykładową trajektorię, po której poruszał się układ.
• 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. * Uczulam na właściwe udokumentowanie struktury systemu z oznaczeniem, gdzie są tematy, a gdzie zdalne wywoływanie procedur. * Testy powinny zawierać przebiegi zmiennych z poszczególnych tematów. W szczególności istotna jest ciągłość przebiegów wyjść interpolatorów trajektorii.
• Podczas pracy z systemem właściwe jest wydzielenie pliku roslaunch, który będzie uruchamiany jako pierwszy w dedykowanej konsoli włączając roscore oraz RVIZ. Ta część systemu zasadniczo nie powinna być wyłączana, o ile nie jest modyfikowany plik URDF. * Pozostała część systemu sterowania powinna być uruchamiana w oddzielnym pliku roslaunch.
• Test the system and show it to the tutor.