epson机械臂配置自定义夹爪实现moveit仿真

企业开发 2024-11-02 19:12:51 阅读次数: 0

epson配置夹爪实现moveit仿真

1、epson机械臂配置


cd /home/hzx/robot_fd/epson_robot_with_slide_gripper_ws/src/epson3_description/urdf/xacro/
gedit epson3_with_slide_gripper.urdf.xacro
// 填入如下内容:



<?xml version="1.0"?>
<robot name="epson3" xmlns:xacro="http://ros.org/wiki/xacro">

  <xacro:property name="M_PI" value="3.1415926536"/>
  <xacro:include filename="$(find epson3_description)/urdf/xacro/materials.urdf.xacro" />    <!-- 没用到， -->
  <xacro:include filename="$(find epson3_description)/urdf/xacro/slide_gripper.xacro" />      <!-- 1、夹爪相关：文件包含，将夹爪内容引入 -->

  <link name="world" />

  <joint name="world_joint" type="fixed">
    <parent link="world" />
    <child link = "base_footprint" />
    <origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="0.0 0.0 0.0" />
  </joint>

  <link name="base_footprint"/>
  <joint name="joint_0" type="fixed">
    <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
    <parent link="base_footprint" />
    <child link="base_link" />
  </joint>


  <link name="base_link">
    <inertial>
      <origin xyz="0.00018683 -0.033594 0.20677" rpy="0 0 0" />
      <mass value="1.0752" />
      <inertia ixx="0" ixy="0" ixz="0" iyy="0" iyz="0" izz="0" />
    </inertial>
    <visual>
      <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
      <geometry>
        <mesh filename="package://epson3_description/meshes/base_link.STL" />
      </geometry>
      <material name="">
        <color rgba="0.79216 0.81961 0.93333 1" />
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
      <geometry>
        <mesh filename="package://epson3_description/meshes/base_link.STL" />
      </geometry>
    </collision>
  </link>

  <joint name="joint1" type="revolute">
    <origin xyz="-0.00010776 -0.19479 0.026947" rpy="-0.0085874 -0.0015526 -0.17886" />
    <parent link="base_link" />
    <child link="link1" />
    <axis xyz="0 0 1" />
    <limit lower="-3.1416" upper="3.1416" effort="100" velocity="1" />
  </joint>

  <link name="link1">
    <inertial>
      <origin xyz="0.0014735 0.033853 0.082851" rpy="0 0 0" />
      <mass value="0.96932" />
      <inertia ixx="0" ixy="0" ixz="0" iyy="0" iyz="0" izz="0" />
    </inertial>
    <visual>
      <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
      <geometry>
        <mesh filename="package://epson3_description/meshes/link1.STL" />
      </geometry>
      <material name="">
        <color rgba="0.79216 0.81961 0.93333 1" />
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
      <geometry>
        <mesh filename="package://epson3_description/meshes/link1.STL" />
      </geometry>
    </collision>
  </link>

  <joint name="joint2" type="revolute">
    <origin xyz="0 0.088 0.14423" rpy="1.3175 -1.6502E-16 -8.3267E-16" />
    <parent link="link1" />
    <child link="link2" />
    <axis xyz="1 0 0" />
    <limit lower="-3.1416" upper="3.1416" effort="100" velocity="1" />
  </joint>

  <link name="link2">
    <inertial>
      <origin xyz="-0.00043816 -0.0041897 0.18164" rpy="0 0 0" />
      <mass value="1.4945" />
      <inertia ixx="0" ixy="0" ixz="0" iyy="0" iyz="0" izz="0" />
    </inertial>
    <visual>
      <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
      <geometry>
        <mesh filename="package://epson3_description/meshes/link2.STL" />
      </geometry>
      <material name="">
        <color rgba="0.79216 0.81961 0.93333 1" />
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
      <geometry>
        <mesh filename="package://epson3_description/meshes/link2.STL" />
      </geometry>
    </collision>
  </link>

  <joint name="joint3" type="revolute">
    <origin xyz="0 0 0.4" rpy="0.29389 8.3267E-17 6.9389E-17" />
    <parent link="link2" />
    <child link="link3" />
    <axis xyz="1 0 0" />
    <limit lower="-3.1416" upper="3.1416" effort="100" velocity="1" />
  </joint>

  <link name="link3">
    <inertial>
      <origin xyz="0.0066105 -0.0050668 0.021241" rpy="0 0 0" />
      <mass value="0.63776" />
      <inertia ixx="0" ixy="0" ixz="0" iyy="0" iyz="0" izz="0" />
    </inertial>
    <visual>
      <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
      <geometry>
        <mesh filename="package://epson3_description/meshes/link3.STL" />
      </geometry>
      <material name="">
        <color rgba="0.79216 0.81961 0.93333 1" />
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
      <geometry>
        <mesh filename="package://epson3_description/meshes/link3.STL" />
      </geometry>
    </collision>
  </link>


  <joint name="joint4" type="revolute">
    <origin xyz="0.00209 0.066487 0.04" rpy="3.1416 0.11662 3.1416" />
    <parent link="link3" />
    <child link="link4" />
    <axis xyz="0 1 0" />
    <limit lower="-3.1416" upper="3.1416" effort="100" velocity="1" />
  </joint>

  <link name="link4">
    <inertial>
      <origin xyz="-0.0005884 0.16402 0.0012711" rpy="0 0 0" />
      <mass value="0.90708" />
      <inertia ixx="0" ixy="0" ixz="0" iyy="0" iyz="0" izz="0" />
    </inertial>
    <visual>
      <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
      <geometry>
        <mesh filename="package://epson3_description/meshes/link4.STL" />
      </geometry>
      <material name="">
        <color rgba="0.79216 0.81961 0.93333 1" />
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
      <geometry>
        <mesh filename="package://epson3_description/meshes/link4.STL" />
      </geometry>
    </collision>
  </link>

  <joint name="joint5" type="revolute">
    <origin xyz="0 0.33751 0" rpy="1.0901 -3.5527E-15 -3.034E-15" />
    <parent link="link4" />
    <child link="link5" />
    <axis xyz="-1 0 0" />
    <limit lower="-3.1416" upper="3.1416" effort="100" velocity="1" />
  </joint>

  <link name="link5">
    <inertial>
      <origin xyz="0.00031266 0.018226 0.00022481" rpy="0 0 0" />
      <mass value="0.15732" />
      <inertia ixx="0" ixy="0" ixz="0" iyy="0" iyz="0" izz="0" />
    </inertial>
    <visual>
      <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
      <geometry>
        <mesh filename="package://epson3_description/meshes/link5.STL" />
      </geometry>
      <material name="">
        <color rgba="0.79216 0.81961 0.93333 1" />
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
      <geometry>
        <mesh filename="package://epson3_description/meshes/link5.STL" />
      </geometry>
    </collision>
  </link>

  <joint name="joint6" type="revolute">
    <origin xyz="0 0.061439 0" rpy="-3.1416 0.030603 3.1416" />
    <parent link="link5" />
    <child link="link6" />
    <axis xyz="0 -1 0" />
    <limit lower="-3.1416" upper="3.1416" effort="100" velocity="1" />
  </joint>

  <link name="link6">
    <inertial>
      <origin xyz="-5.5511E-17 0.0069965 7.9575E-05" rpy="0 0 0" />
      <mass value="0.027204" />
      <inertia ixx="0" ixy="0" ixz="0" iyy="0" iyz="0" izz="0" />
    </inertial>
    <visual>
      <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
      <geometry>
        <mesh filename="package://epson3_description/meshes/link6.STL" />
      </geometry>
      <material name="">
        <color rgba="0.74902 0.74902 0.74902 1" />
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
      <geometry>
        <mesh filename="package://epson3_description/meshes/link6.STL" />
      </geometry>
    </collision>
  </link>


  <link name="tool0"/>
  <joint name="joint_tool0" type="fixed">
    <origin xyz="0 -0.013 0" rpy="0 0 0" />
    <parent link="link6" />
    <child link="tool0" />
  </joint>


  <!-- Transmissions for ROS Control -->
  <xacro:macro name="transmission_block" params="joint_name">
    <transmission name="tran1">
      <type>transmission_interface/SimpleTransmission</type>
      <joint name="${joint_name}">
        <hardwareInterface>hardware_interface/PositionJointInterface</hardwareInterface>
      </joint>
      <actuator name="motor1">
        <hardwareInterface>hardware_interface/PositionJointInterface</hardwareInterface>
        <mechanicalReduction>1</mechanicalReduction>
      </actuator>
    </transmission>
  </xacro:macro>
  
  <xacro:transmission_block joint_name="joint1"/>
  <xacro:transmission_block joint_name="joint2"/>
  <xacro:transmission_block joint_name="joint3"/>
  <xacro:transmission_block joint_name="joint4"/>
  <xacro:transmission_block joint_name="joint5"/>
  <xacro:transmission_block joint_name="joint6"/>

  <xacro:transmission_block joint_name="strack_base_joint1"/>    <!-- 2、夹爪相关：为两个可动关节添加传动 -->
  <xacro:transmission_block joint_name="strack_base_joint2"/>    <!-- 3、夹爪相关：不可动关节【fixed】不必添加传动 -->

  <!-- ros_control plugin -->
  <gazebo>
    <plugin name="gazebo_ros_control" filename="libgazebo_ros_control.so">
      <robotNamespace>/epson3</robotNamespace>
      <robotSimType>gazebo_ros_control/DefaultRobotHWSim</robotSimType>
      <legacyModeNS>true</legacyModeNS>
    </plugin>
  </gazebo>
  
<!--
<gazebo>
   <plugin name="gazebo_grasp_fix" filename="libgazebo_grasp_fix.so">
        <arm>
           <arm_name>epson3_slide_gripper</arm_name>
           <palm_link> gripper_base_link_joint </palm_link>
           <gripper_link>gripper_base_link</gripper_link>
           <gripper_link> strack_link1 </gripper_link>
           <gripper_link> strack_link2 </gripper_link>
        </arm>
       <forces_angle_tolerance>100</forces_angle_tolerance>
       <update_rate>4</update_rate>
       <grip_count_threshold>4</grip_count_threshold>
       <max_grip_count>8</max_grip_count>
       <release_tolerance>0.005</release_tolerance>
       <disable_collisions_on_attach>true</disable_collisions_on_attach>
       <contact_topic>__default_topic__</contact_topic>
    </plugin>
</gazebo>
-->

</robot>

在这里插入图片描述

2、自定义夹爪

//  编写夹爪
cd /home/hzx/robot_fd/epson_robot_with_slide_gripper_ws/src/epson3_description/urdf/xacro/
gedit slide_gripper.xacro      // 滑动方式的夹爪【slide v 滑动】
// 填入如下内容

<!--
	一点经验：
		当编写 link1——joint——link2 结构的结构时，需要注意：
						编写好link1后，先配置 joint 相对于 link1 的位姿【需考虑 link1 的几何尺寸】，再配置 link2 相对于 joint 的位姿【需考虑 link2 的尺寸】
						具体可见夹爪相关link 与 joint 的编写方式。
-->

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<robot name="slide_gripper" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">		

  <xacro:property name="base_link_length" value="0.3" />
  <xacro:property name="base_link_width" value="0.05" />
  <xacro:property name="base_link_height" value="0.02" />

 <!--该关节用来连接机械臂末端与夹爪基座 -->	
  <joint name="gripper_base_link_joint" type="fixed">
    <parent link="tool0"/>
    <child link="gripper_base_link"/>
    <origin xyz="0 0.045 0" rpy="1.57 0 0"/>   <!-- 0.04就已经很好贴合了 -->
    <axis xyz="1 0 0"/>
    <limit lower="-0.145" upper="0" effort="100" velocity="3" />
  </joint>

  <!-- 夹爪基座   要设置相应的 visual  interial 与 collision，不然配置moveit时夹爪会出问题 -->			
  <link name="gripper_base_link">  
    <inertial>			<!-- 惯性矩阵可以设置为10 质量可以设置为 0.01 -->
      <mass value="0.01"/>
      <origin xyz="0 0 0"/>
      <inertia ixx="1.0" ixy="1.0" ixz="1.0" iyy="1.0" iyz="1.0" izz="1.0"/>
    </inertial>	

    <collision>    <!-- 碰撞几何一般就是外观几何 -->
      <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0"/>
      <geometry>
        <box size="${base_link_length} ${base_link_width} ${base_link_height}" />   
      </geometry>
    </collision>
					
    <visual>  								
      <geometry>  							
        <box size="${base_link_length} ${base_link_width} ${base_link_height}" />      					
      </geometry>

      <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0"/>

      <material name="Blue">
        <color rgba="1 0 0 1"/>
      </material>
    </visual>
  </link>

  <!-- 夹爪1 -->
  <link name="strack_link1"> 
    <inertial>
      <mass value="0.01"/>
      <origin xyz="0 0 0"/>
      <inertia ixx="1.0" ixy="1.0" ixz="1.0" iyy="1.0" iyz="1.0" izz="1.0"/>
    </inertial>	 
    <collision>
      <origin xyz="0.01 0 -0.1" rpy="0 0 0"/>
      <geometry>
        <box size="0.02 0.05 0.2" /> 
      </geometry>
    </collision>	
							
    <visual>							
      <geometry>  								
        <box size="0.02 0.05 0.2" />      					
      </geometry>
      <origin xyz="0.01 0 -0.1" rpy="0 0 0"/>  
      <material name="Blue2">
        <color rgba="0 0.3 0.4 1"/>
      </material>
    </visual>  	
  </link>
 
 <!-- 夹爪1与夹爪基座的相连关节，此处关节type为 滑动 -->
  <joint name="strack_base_joint1" type="prismatic">
    <parent link="gripper_base_link"/>
    <child link="strack_link1"/>
    <origin xyz="0.15 0 -0.01" rpy="0 0 0"/>  <!-- 关节安装在父级连杆的相对位置，然后调整连杆偏移角度【相对于父级连杆的长宽高的一半】 -->
    <axis xyz="1 0 0"/>
    <limit lower="-0.145" upper="0" effort="100" velocity="3" />
  </joint>

  <!-- 夹爪2 -->
  <link name="strack_link2">  
    <inertial>
      <mass value="0.01"/>
      <origin xyz="0 0 0"/>
      <inertia ixx="1.0" ixy="1.0" ixz="1.0" iyy="1.0" iyz="1.0" izz="1.0"/>
    </inertial>	
    <collision>
      <origin xyz="0.01 0 -0.1" rpy="0 0 0"/>
      <geometry>
        <box size="0.02 0.05 0.2" /> 
      </geometry>
    </collision>
							
    <visual>  									
      <geometry>  								
        <box size="0.02 0.05 0.2" />       					
      </geometry>
      <origin xyz="0.01 0 -0.1" rpy="0 0 0"/>

      <material name="Blue2">
        <color rgba="0 0.3 0.4 1"/>
      </material>
    </visual>  	
  </link>
 
  <!-- 夹爪2与夹爪基座的相连关节，此处关节type为 滑动 -->
  <joint name="strack_base_joint2" type="prismatic">
    <parent link="gripper_base_link"/>
    <child link="strack_link2"/>
    <origin xyz="-0.15 0 -0.01" rpy="0 0 3.14"/>
    <axis xyz="1 0 0"/>
    <limit lower="-0.145" upper="0" effort="100" velocity="3" />
  </joint>

</robot>

3、配置moveit

0、 启动moveit助手


cd /robot_fd/epson_robot_with_slide_gripper_ws$ 
hzx@vm:~/robot_fd/epson_robot_with_slide_gripper_ws$ source devel/setup.bash
hzx@vm:~/robot_fd/epson_robot_with_slide_gripper_ws$ roslaunch moveit_setup_assistant  setup_assistant.launch

在这里插入图片描述
 

1、导入机械臂+夹爪的 xacro文件 /home/hzx/robot_fd/epson_robot_with_slide_gripper_ws/src/epson3_description/urdf/xacro/epson3_with_slide_gripper.urdf.xacro ，加载成功过后，右边会出现一个机械臂模型。

在这里插入图片描述
 

2 、自动生成碰撞检测
默认的碰撞免检矩阵生成器搜索机器人所有关节，碰撞检测是检测两个连杆是否有接触，这个碰撞免检矩阵是可以安全地关闭检查，从而减少行动规划的处理时间。比如相邻的两个连杆因为是通过关节连接起来的，但实际上这不是碰撞。所以可以不用去费时间检查。

在这里插入图片描述
 

3、创建虚拟关节，用于连接机械臂与世界
添加虚拟关节主要是把机械臂关联到world。这里我们只需要定义一个虚拟关节把base_link关联到world，从而定义机械臂基座和world的坐标系关系。

在这里插入图片描述
 

4、创建两个分组，一个是机械臂的全部关节【ur5_arm】，一个是夹爪的全部关节【gripper】
oveIt 通过定义规划组（planning group）来语义上定义机机械臂的各个部分（如手臂，末端执行器等）。这是MoveIt中一个很重要的概念。简单来说就是定义某些关节为一个组合并起一个名字。这里我添加了两个规划组，一个是arm，一个是gripper，后面使用moveit提供的python接口会用到，arm控制机械臂运动，gripper控制夹爪运动。
————————————————
原文链接：https://blog.csdn.net/leng_peach/article/details/131931554

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

5、配置机械臂与夹爪的初始位姿

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

6、配置末端执行器 ，这里我用的是gripper组连接到机械臂末端上

在这里插入图片描述
 

7、配置被动 第七步：被动关节设置，因为机械臂没有被动关节，所以可以跳过

在这里插入图片描述
 

8 、配置控制器 自动生成arm和gripper的控制器

在这里插入图片描述
 

9、人员信息

在这里插入图片描述
 

10 、生成配置文件

在这里插入图片描述

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转载自blog.csdn.net/sinat_38792591/article/details/139107175
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