跳到主要内容

humanoid_arm_control

本案例基于视觉识别 apriltag ，控制手臂抓取对应的物体。同时。本案例还包含了其他一些示例如下：

  • 通过按键控制手臂末端移动
  • 运行固定的抓取轨迹

依赖​

sudo apt install ros-noetic-apriltag-ros
python3 -m pip install numpy-quaternion # and more..

编译​

catkin build humanoid_arm_control

配置文件说明​

配置文件在目录config/下，其中：

  • armcontrol_config.json 配置了 IK 使用到的 URDF 模型，
  • armservice_config.json 为本案例服务的配置文件，主要内容如下:
    • preset_action_path: 预设抓取动作路径，
    • tag_id: 识别 tag 的 id
    • target_offsets: 可微调整与 tag 位置的 xyz 偏移量来控制抓取点。

运行​

配置 ROS 主从机参数​

查看下位机躯干NUC 的 IP 地址：

ip addr
2: enp4s0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000
    link/ether 10:7c:61:76:a2:14 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.3.15/24 brd 192.168.3.255 scope global dynamic noprefixroute enp4s0
       valid_lft 6144sec preferred_lft 6144sec
    inet6 fe80::3d06:3f9f:e1c6:da42/64 scope link noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever

编辑下位机~/.bashrc文件，添加如下内容：

export ROS_MASTER_URI=http://<IP>:11311  # export ROS_MASTER_URI=http://192.168.3.15:11311

编辑上位机~/.bashrc文件，添加如下内容：

export ROS_MASTER_URI=http://<下位机IP>:11311  # export ROS_MASTER_URI=http://192.168.3.15:11311

下位机启动 ROS:

pkill ros
source ~/.bashrc
roscore &

上位机启动 apriltag 检测节点​

关于此步骤可详细阅读相机功能包文档和视觉基础使用文档。

git clone https://www.lejuhub.com/ros-application-team/kuavo_ros_application.git
git checkout dev
catkin build

# 启动节点
source devel/setup.bash 
roslaunch dynamic_biped sensor_robot_enable.launch

启动 humanoid_controllers 节点​

humanoid_controllers 节点编译和启动可阅读本仓库 README 文档，在此不作赘述。

source devel/setup.bash # 如果使用zsh，则使用source devel/setup.zsh
# 仿真环境
roslaunch humanoid_controllers load_normal_controller_mujoco_nodelet.launch # 启动仿真器
# 实物运行
roslaunch humanoid_controllers load_kuavo_real.launch # 启动实物节点

启动本服务节点​

source devel/setup.bash
rosrun humanoid_arm_control ArmService_flask.py

等待客户端请求服务接口。

ROS 服务接口​

/arm_control

rosservice info /arm_control
Node: /arm_service
URI: rosrpc://ohh-lejurobot:39837
Type: humanoid_arm_control/armControl
Args: req tagid

参数说明：

  • req: 请求类型，目前支持：0-识别抓取，1-运行左手固定位置抓取轨迹，2-运行右手固定位置抓取轨迹
  • tagid: apriltag id

调试​

tag 信息 mock 工具​

该工具提供了 apriltag 信息模拟发布功能，您可以修改脚本中 tag 的信息，然后运行脚本即可 mock。该工具主要用于在无需启动相机的 情况下，方便调试。

source devel/setup.bash
rosrun humanoid_arm_control mock_tag_publisher.py

如下图，执行该脚本后，可在 RVIZ 中查看到 tag的位置和对应的 marker。

抓取服务请求示例​

执行该脚本，机器人会根据识别到的 apriltag 信息进行抓取。

source devel/setup.bash
rosrun humanoid_arm_control client_test.py

左手固定抓取轨迹​

执行该脚本，机器人会执行左手固定的抓取轨迹。

source devel/setup.bash
rosrun client_test_left_fixed_traj.py

右手固定抓取轨迹​

执行该脚本，机器人会执行右手固定的抓取轨迹。

source devel/setup.bash
rosrun client_test_right_fixed_traj.py

其他​

按键控制手臂示例​

详细内容请阅读说明文档。

source devel/setup.bash
rosrun humanoid_arm_control arm_control_with_keyboard.py
# output：
# ..... 
# -------- 按键控制手臂运动：
#  ws: 控制 x 轴
#  ad: 控制 y 轴
#  qe: 控制 z 轴
#  按 Ctrl-C 退出

手臂控制轨迹示例​

source devel/setup.bash
rosrun humanoid_arm_control run_fix_trajectory_keyboard.py

# output：
# .....
# [WARN] [1730190936.211059]: ------------------------------------------
# [WARN] [1730190936.215381]: 按 '1' 键执行固定轨迹 1
# [WARN] [1730190936.220309]: 按 '2' 键执行固定轨迹 2
# [WARN] [1730190936.222282]: 按 '3' 键执行固定轨迹 3
# [WARN] [1730190936.224592]: 按 'esc' 键退出程序
# [WARN] [1730190936.226502]: ------------------------------------------