gazebo+rviz中配置UR+robotiq_gripper夹爪,最详细操作过程
gazebo中配置robotiq
- 1.下載功能包
- 1.UR機器人功能包下載
- 2.Robotiq功能包下載
- 插件修改
- 2.gazebo仿真所需代碼
- 1.修改urdf文件
- 2.創建yaml文件
- 3.創建launch文件
- 3.UR5和robotiq85結合
- 1.修改ur5的urdf文件
- 2.修改launch文件
- 3.運行launch文件查看效果
最原始的ros-industrial提供的robotiq夾爪的功能包,是不能用在gazebo中仿真的,只能在rviz中可視化,原因就是其urdf文件,或者說xacro文件中缺少在gazebo中需要的東西。下面就具體說一下應該修改哪些文件:
1.下載功能包
1.UR機器人功能包下載
github地址:https://github.com/ros-industrial/universal_robot/tree/melodic-devel
這個是Ubuntu18.04+ROS melodic版本的,如果需要其他版本請在分支中選擇。
下載完成后記得編譯工作空間。
2.Robotiq功能包下載
這里有兩種版本的功能包
建議使用下面經過修改后的功能包。
這個是經過修改的:https://github.com/MetaMemoryT/robotiq_85_gripper-1
這個是ros-industrial的:https://github.com/ros-industrial/robotiq
我用的是修改過的,也就是第一個倉庫中的,因為ros-industrial那個在使用robotiq_2f_85_gripper_visualization功能包時,其中的夾爪基座的dae文件是不正確的,在倉庫的issue中也有人修改過,但是我還是沒有修改成功,就用了另外一個倉庫的功能包。而且這個包的好處就是支持在gazebo中仿真,因為作者已經修改好了xacro文件,添加了gazebo仿真必需的部分。
插件修改
由于在robotiq夾爪中有幾個關節是被動關節(mimic joint),標準Gazebo不支持Mimic 關節仿真, 所以需要安裝一個插件。第一個功能包中用到了這個插件,如果出問題就用下面這個倉庫中的代碼代替:https://github.com/roboticsgroup/roboticsgroup_gazebo_plugins
這個倉庫含有的插件很全:https://github.com/JenniferBuehler/gazebo-pkgs
下載好之后記得編譯。
2.gazebo仿真所需代碼
下面來說一下如果下載的是最原始版本的代碼,如何修改。(如果使用的是第一個經過修改的代碼,這部分請略過)
1.修改urdf文件
找到robotiq_2f_140_gripper_visualization/urdf/robotiq_arg2f_transmission.xacro這個文件,修改為:
<?xml version="1.0"?> <robot xmlns:xacro="http://ros.org/wiki/xacro"><xacro:macro name="robotiq_arg2f_transmission" params="prefix"><transmission name="${prefix}finger_joint_trans"><type>transmission_interface/SimpleTransmission</type><joint name="${prefix}finger_joint"><hardwareInterface>hardware_interface/PositionJointInterface</hardwareInterface></joint><actuator name="${prefix}finger_joint_motor"><mechanicalReduction>1</mechanicalReduction></actuator></transmission><gazebo><!-- loading plugin: mimic joints works in gazebo now--><plugin filename="libroboticsgroup_gazebo_mimic_joint_plugin.so" name="${prefix}mimic_robotiq_85_4"><joint>${prefix}finger_joint</joint><mimicJoint>${prefix}right_outer_knuckle_joint</mimicJoint><multiplier>1.0</multiplier></plugin><plugin filename="libroboticsgroup_gazebo_mimic_joint_plugin.so" name="${prefix}mimic_robotiq_85_2"><joint>${prefix}finger_joint</joint><mimicJoint>${prefix}left_inner_finger_joint</mimicJoint><multiplier>-1.0</multiplier><!--<offset>0.0</offset>--></plugin><plugin filename="libroboticsgroup_gazebo_mimic_joint_plugin.so" name="${prefix}mimic_robotiq_85_1"><joint>${prefix}finger_joint</joint><mimicJoint>${prefix}right_inner_finger_joint</mimicJoint><multiplier>-1.0</multiplier></plugin><plugin filename="libroboticsgroup_gazebo_mimic_joint_plugin.so" name="${prefix}mimic_robotiq_85_3"><joint>${prefix}finger_joint</joint><mimicJoint>${prefix}left_inner_knuckle_joint</mimicJoint><multiplier>1.0</multiplier></plugin><plugin filename="libroboticsgroup_gazebo_mimic_joint_plugin.so" name="${prefix}mimic_robotiq_85_5"><joint>${prefix}finger_joint</joint><mimicJoint>${prefix}right_inner_knuckle_joint</mimicJoint><multiplier>1.0</multiplier></plugin></gazebo></xacro:macro></robot>如果運行時有報錯Deprecated syntax, please prepend ‘hardware_interface/’ to ‘PositionJointInterface’ within the tag in joint ‘finger_joint’
就把上面文件中的
改成
<hardwareInterface>hardware_interface/PositionJointInterface</hardwareInterface>單獨仿真夾爪時,需要用到ros-control,在此文件中添加:
<gazebo> <plugin name="gazebo_ros_control" filename="libgazebo_ros_control.so"> <robotNamespace>/</robotNamespace> <legacyModeNS>true</legacyModeNS> </plugin></gazebo>)和ur機器人連接到一塊時,一定要刪掉這段!
2.創建yaml文件
在gazebo中仿真夾爪,要給它控制參數,即PID參數,在robotiq_2f_85_gripper_visualization下創建config文件夾,在config下創建gazebo_controller.yaml文件,把下面代碼復制進去:
# Note: You MUST load these PID parameters for all joints that are using the # PositionJointInterface, otherwise the arm + gripper will act like a giant # parachute, counteracting gravity, and causing some of the wheels to lose # contact with the ground, so the robot won't be able to properly navigate. See # https://github.com/ros-simulation/gazebo_ros_pkgs/issues/612 gazebo_ros_control:pid_gains:# these gains are used by the gazebo_ros_control pluginfinger_joint:p: 20.0i: 0.1d: 0.0i_clamp: 0.2antiwindup: falsepublish_state: true# the following gains are used by the gazebo_mimic_joint pluginleft_inner_knuckle_joint:p: 20.0i: 0.1d: 0.0i_clamp: 0.2antiwindup: falsepublish_state: trueleft_inner_finger_joint:p: 20.0i: 0.1d: 0.0i_clamp: 0.2antiwindup: falsepublish_state: trueright_outer_knuckle_joint:p: 20.0i: 0.1d: 0.0i_clamp: 0.2antiwindup: falsepublish_state: trueright_inner_knuckle_joint:p: 20.0i: 0.1d: 0.0i_clamp: 0.2antiwindup: falsepublish_state: trueright_inner_finger_joint:p: 20.0i: 0.1d: 0.0i_clamp: 0.2antiwindup: falsepublish_state: true繼續在config下創建gripper_controller_robotiq.yaml文件:
gripper_controller:type: position_controllers/JointTrajectoryControllerjoints:- finger_jointconstraints:goal_time: 0.6stopped_velocity_tolerance: 0.05finger_joint: {trajectory: 0.01, goal: 0.01}stop_trajectory_duration: 0.5state_publish_rate: 25action_monitor_rate: 10繼續在config下創建joint_state_controller.yaml文件:
joint_state_controller:type: joint_state_controller/JointStateControllerpublish_rate: 503.創建launch文件
在robotiq_2f_85_gripper_visualization/launch文件夾下創建gripper_gazebo.launch文件:
<?xml version="1.0" ?><launch><param name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro --inorder $(find robotiq_2f_85_gripper_visualization)/urdf/robotiq_arg2f_85_model.xacro" /><!-- Load gazebo controller configurations --><!-- Note: You MUST load these PID parameters for all joints that are usingthe PositionJointInterface, otherwise the arm + gripper will act like agiant parachute, counteracting gravity, and causing some of the wheelsto lose contact with the ground, so the robot won't be able to properlynavigate. Seehttps://github.com/ros-simulation/gazebo_ros_pkgs/issues/612 --><rosparam file="$(find robotiq_2f_85_gripper_visualization)/config/gazebo_controller.yaml" command="load" /><!-- Gazebo --><include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch"><arg name="paused" value="false" /></include><!-- Spawn the robot into Gazebo --><node name="spawn_urdf" pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" args="-urdf -param robot_description -model robot -x 0 -y 0 -z 0.1" /><!-- Load ros_control controller configurations --><rosparam file="$(find robotiq_2f_85_gripper_visualization)/config/joint_state_controller.yaml" command="load" /><rosparam file="$(find robotiq_2f_85_gripper_visualization)/config/gripper_controller_robotiq.yaml" command="load" /><!-- Start the controllers --><node name="controller_spawner" pkg="controller_manager" type="spawner" output="screen" ns="/" args="joint_state_controller gripper_controller"/><!-- Robot state publisher --><node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" output="screen" /> <node name="gui_controller" pkg="rqt_joint_trajectory_controller" type="rqt_joint_trajectory_controller" /> </launch>?其中最后調用的rqt_joint_trajectory_controller是一個工具,可以實時發布并控制機器人各關節的角度,如果沒安裝可以使用sudo apt-get install ros-melodic-joint-trajectory-controller來安裝。
?編譯之后, 用roslaunch robotiq_2f_85_gripper_visualization gripper_gazebo.launch命令就可以在gazebo中看到夾爪了(后面再放截圖)。
3.UR5和robotiq85結合
這里需要修改ur5的描述文件
1.修改ur5的urdf文件
找到universial_robot/ur_description/urdf/文件夾,新建一個ur5_robot_robotiq85_gripper.urdf.xacro文件或直接復制ur5_robot.urdf.xacro,然后把名字改成這個也可以。這個文件中包含如下代碼:
可以對比下和原來的文件相比增加了哪些代碼。
2.修改launch文件
找到universial_robot/ur_description/launch/文件夾,下面有view_ur5.launch和ur5_upload.launch兩個文件,可以分別復制一份,然后進行修改。新復制的view_ur5.launch可以命名為view_ur5_gripper.launch,其中的
<include file="$(find ur_description)/launch/ur5_upload.launch"/>修改為
<include file="$(find ur_description)/launch/ur5_upload_gripper.launch"/>新復制的ur5_upload.launch可以命名為ur5_upload_gripper.launch,其中的
<param unless="$(arg limited)" name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro --inorder $(find ur_description)/urdf/ur5_robot.urdf.xacro transmission_hw_interface:=$(arg transmission_hw_interface)" />改為
<param unless="$(arg limited)" name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro --inorder $(find ur_description)/urdf/ur5_robot_robotiq85_gripper.urdf.xacro transmission_hw_interface:=$(arg transmission_hw_interface)" />上邊這些是在rviz中查看的launch文件,下面,說一下gazebo中如何修改:
找到universial_robot/ur_gazebo/launch/文件夾,下面的ur5.launch修改如下:
將其中的
修改為
<include file="$(find ur_description)/launch/ur5_upload_robotiq85_gripper.launch">添加下面這兩行代碼:
<rosparam file="$(find robotiq_85_gazebo)/controller/gripper_controller_robotiq.yaml" command="load"/> <node name="gui_controller" pkg="rqt_joint_trajectory_controller" type="rqt_joint_trajectory_controller" />這一行:
<node name="arm_controller_spawner" pkg="controller_manager" type="controller_manager" args="spawn arm_controller" respawn="false" output="screen"/>修改為
<node name="arm_controller_spawner" pkg="controller_manager" type="controller_manager" args="spawn arm_controller gripper" respawn="false" output="screen"/>這樣做可以對夾爪進行控制。
至此,所有文件修改完畢。
3.運行launch文件查看效果
首先測試rviz中,運行roslaunch ur5_description view_ur5_gripper.launch,不出意外應該可以看到以下效果,在joint_state_publisher_gui中調整可以控制機械臂和夾爪。
測試gazebo中效果:
運行roslaunch ur_gazebo ur5.launch,可以看到以下效果:
通過滑動右邊劃塊可以控制機械臂運動,controller選擇gripper可以控制夾爪。
到上面應該就UR+robotiq85的配置全部完成了,所有涉及的代碼我放到github上:UR5+robotiq85
我的仿真會出現夾爪一直在抖的問題,機械臂移動幾下或者過一段時間,夾爪就散架了,沒能找到解決方案,修改關節的effort也不行,希望有大佬如果可以解決這個問題,能夠不吝賜教!
由于這個夾爪我沒法使用,所以又換了dh_gripper,參考我的另一篇文章UR5+dh_ag95_gripper夾爪配置
現在問題解決啦,下一些插件就行了,參考另一篇博客:https://blog.csdn.net/qq_44642372/article/details/124462220
參考以下文章:
https://blog.csdn.net/Tepmoe/article/details/119455411
https://blog.csdn.net/weixin_42268975/article/details/106268506
總結
以上是生活随笔為你收集整理的gazebo+rviz中配置UR+robotiq_gripper夹爪,最详细操作过程的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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