ANRO summer school

h1. Lab 5: Inverse kinematics

h2. Scope:

This laboratory consist of two parts:

* A short introduction.

* Writing your own ROS package.

h2. The task:

* Develop the system from the previous laboratory by either copying the package or modyfying it.

* Tworzymy węzeł IKIN rozwiązujący kinematykę odwrotną manipulatora, na którym dotychczas pracowaliśmy,

* Tworzymy algorytm analityczny bez użycia numerycznych algorytmów KDL.

* Przy wyznaczaniu położenia stawów nie trzeba uwzględniać orientacji końcówki. Interesuje nas tylko osiąganie zadanego położenia (translacji).

* Węzeł IKIN powinien korzystać z parametrów zdefiniowanych w rosparam w tym samym miejscu co dla tworzonego wcześniej węzła DKIN

* Rozkazy dla węzła IKIN mają pochodzić z węzła interpolacji trajektorii w przestrzeni operacyjnej,

* Wyznaczone położenie stawów przesyłamy do robot_state_publisher,

  * Jeżeli wyznaczenie położenia nie jest możliwe, węzeł IKIN nie publikuje nowej pozycji zadanej oraz sygnalizuje błąd w ROS log

* Porównujemy w RVIZ, dwie pozycje:

  * Wyznaczoną przez węzeł interpolacji trajektorii w przestrzeni operacyjnej,

  * Pochodzącą z robot_state_publisher.

* Wysyłamy szereg rozkazów dla węzła interpolacji trajektorii w przestrzeni operacyjnej sprawdzając poprawność wykonania zadania,

  * W szczególności zadajemy z węzła ocmd ruch końcówki po prostokącie i elipsie. Ruch ma wykonywać się cyklicznie. Trajektoria ma pozostawiać ślad w postaci smugi.

    * Należy tak dobrać długości członów i postać narzędzia, żeby ruch był wykonalny dla pewnych przykładowych trajektorii.

* Ruch powinien wykonywać się poprawnie niezależnie od tego jaka będzie początkowa konfiguracja robota (położenie stawów).

  * Początkową konfigurację można zadawać korzystając ze struktury systemu z poprzedniego zadania (interpolacji w przestrzeni złącz).

  * Uwaga na wybór właściwego rozwiązania zadania odwrotnej kinematyki podczas interpolacji w przestrzeni operacyjnej, tak żeby nie wykonywać gwałtownych zmian położeń złącz.

    * Nie należy wprowadzać sztucznych ograniczeń zakresu ruchu w przestrzeni konfiguracyjnej, tak aby nie było konieczności wyboru jednego z kilku rozwiązań kinematyki odwrotnej.

* W wersji rozszerzonej:

  * należy uwzględnić ograniczenia kinematyki odwrotnej co do przestrzeni roboczej manipulatora.

    * W szczególności jeżeli wyznaczenie położenia nie jest możliwe, węzeł liczący kinematykę odwrotną nie powinien publikować nowych pozycji zadanych oraz ma sygnalizować błąd w ROS log

* 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.

  * Przebiegi zmiennych z rqt_plot powinny potwierdzić zgodność pozycji końcówki robota z poszczególnych potoków przetwarzania pozycji zadanej przez interpolator (z użyciem odwrotnej kinematyki i bez).

* Use separate roslaunch files for:

  * roscore and RVIZ (it should be running until URDF file is modified).

  * The rest of the system.

* Test the system and show it to the tutor.