目次
TurtleBot2をベースとしてSOBITSが開発したモバイルマニピュレータ（SOBIT EDU）を動かすためのライブラリである．
Warning
初心者の場合，実機のロボットを扱う際に，先輩方に付き添ってもらいながらロボットを動かしょう．
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ここで，本レポジトリのセットアップ方法について説明する．
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まず，以下の環境を整えてから，次のインストール段階に進んでください．
| System | Version |
|---|---|
| Ubuntu | 22.04 (Jammy Jellyfish) |
| ROS | Humble Hawksbill |
| Python | 3.10 |
Note
UbuntuやROSのインストール方法に関しては，SOBIT Manualに参照してください．
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- ROSの
srcフォルダに移動する．$ cd ~/colcon_ws/src/
- 本レポジトリをcloneする．
$ git clone https://github.com/TeamSOBITS/sobit_edu
- レポジトリの中へ移動する．
$ cd sobit_edu/ - 依存パッケージをインストールする．
$ bash install.sh
- パッケージをコンパイルする．
$ cd ~/colcon_ws/ $ colcon build --symlink-install $ source ~/colcon_ws/install/setup.sh
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実機のロボットを起動する場合はminimal.launch.pyを実行する．
$ ros2 launch sobit_edu_bringup minimal.launch.py(上に戻る)
実機を動かす前段階として，Rviz2上でSOBIT EDUを可視化し，ロボットの構成を表示することができます．
$ ros2 launch sobit_edu_description display.launch.py正常に動作した場合は，次のようにRvizが表示される．
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SOBIT EDUにはGazebo Fortressのシミュレーション環境が用意されておりますので，実機がなくても，動作確認が可能です．
$ ros2 launch sobit_edu_bringup gz_minimal.launch.py現時点では，これらの仮想環境が用意されています．
| World Name | 説明 |
|---|---|
| empty | 家具などのない環境を出現. |
| wrs | WRS2020に実施されたTidy Up環境を出現． |
| small_room | AWSが開発された小型部屋のレイアウトを出現． |
環境を変更するために，world_modelをgz_minimal.launch.pyで変更してください．
正常に動作した場合は，次のようなGazeboの画面が表示されます．
Tip
実機と同じようなセンサも搭載されていますので，パソコンによって処理が重くなる可能性がありますので，必要なセンサだけをgz_minimal.launch.pyで選択してください．
'enable_gz_lidar' : 'True',
'enable_gz_imu' : 'True',また，複数のSOBIT EDUを同じシミュレーション環境でも出現できます．
そのために，gz_minimal.launch.pyでロボットの数に合わせてgz_robot.launch.pyが実行されるようにその設定を加えてください．
robot_nameはロボット間で異なる値を持つ必要があります．
さらに，robot_coords_x，robot_coords_y，およびrobot_coords_zでロボットの出現座標を変更できます．
一例はこちらとなります．
# Launch Robot No. 1
IncludeLaunchDescription(
PythonLaunchDescriptionSource([
PathJoinSubstitution([
FindPackageShare('sobit_edu_bringup'),
'launch',
'robot.launch.py'
])
]),
launch_arguments={
'robot_name': 'sobit_edu_1',
'robot_coords_x': '0', # x
'robot_coords_y': '0', # y
'robot_coords_Y': '0', # yaw
...
}.items()
),
# Launch Robot No. 2
IncludeLaunchDescription(
PythonLaunchDescriptionSource([
PathJoinSubstitution([
FindPackageShare('sobit_edu_bringup'),
'launch',
'gz_robot.launch.py'
])
]),
launch_arguments={
'robot_name': 'sobit_edu_2',
'robot_coords_x': '0', # x
'robot_coords_y': '2', # y
'robot_coords_Y': '0', # yaw
...
}.items()
),(上に戻る)
SOBIT EDUと関わるソフトの情報まとめ
SOBIT EDUのパンチルト機構とマニピュレータを動かすための情報まとめです．
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move_to_pose: 決められたポーズに動かします．# MoveToPose.action # Goal string pose_name # Target pose name builtin_interfaces/Duration time_allowance # Target time length --- # Result bool success # Success / Failure string message # Result message builtin_interfaces/Duration total_elapsed_time # Finished time length --- # Feedback string[] current_joint_names # Currently moving joint name(s) float32[] current_joint_rad # Currently moving joint position(s) # float32[] current_joint_vel # Currently moving joint velocity(s) builtin_interfaces/Duration move_time # Elapsed time length
[!NOTE] 既存のポーズはpose_list.yamlに確認できます．ポーズの作成方法についてはポーズの設定方法をご参照ください．
move_joint: 指定されたジョイント(複数でも可)を任意の角度に動かします．# MoveJoint.action # Goal string[] target_joint_names # Target joint name(s) float64[] target_joint_rad # Target joint position(s) builtin_interfaces/Duration time_allowance # Target time length --- # Result bool success # Success / Failure string message # Result message builtin_interfaces/Duration total_elapsed_time # Finished time length --- # Feedback string[] current_joint_names # Currently moving joint name(s) float64[] current_joint_rad # Currently moving joint position(s) # float32[] current_joint_vel # Currently moving joint velocity(s) builtin_interfaces/Duration move_time # Elapsed time length
[!NOTE] ジョイント名についてはジョイント名をご確認ください．
-
move_hand_to_target_coord: ハンドをxyz座標に届くように各関節の角度を確認します．# MoveHandToTargetCoord.srv # Request geometry_msgs/TransformStamped target_coord # Target coordinates --- # Result geometry_msgs/Pose move_pose # Moving pose for grasping string[] target_joint_names # List of joint names to move float64[] target_joint_rad # List of joint angles to move bool success # Enable grasp string message # Result message
-
move_hand_to_target_tf: ハンドをtf名に届くように各関節の角度を確認します．# MoveHandToTargetTF.srv # Request string target_frame # Frame name to be grasped geometry_msgs/TransformStamped tf_differential # Differential coordinates of Target frame --- # Result geometry_msgs/Pose move_pose # Moving pose for grasping string[] target_joint_names # List of joint names to move float64[] target_joint_rad # List of joint angles to move bool success # Enable grasp string message # Result message
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SOBIT EDUのジョイント名とその定数名を以下の通りです．
今後追記予定です．
pose_list.yamlというファイルでポーズの追加・編集ができます．以下のようなフォーマットになります．
poses:
- initial_pose
- detecting_pose
initial_pose:
arm_shoulder_roll : 0.0
arm_shoulder_pitch : -1.57
arm_elbow_pitch : 0.0
arm_forearm_roll : 0.0
arm_wrist_pitch : 1.57
arm_wrist_roll : 0.0
hand : 0.6
head_camera_pan : 0.0
head_camera_tilt : 0.0
...
poses:
- initial_pose
- detecting_pose
initial_pose:
arm_shoulder_roll : 0.0
arm_shoulder_pitch : -1.57
arm_elbow_pitch : 0.0
arm_forearm_roll : 0.0
arm_wrist_pitch : 1.57
arm_wrist_roll : 0.0
hand : 0.6
head_camera_pan : 0.0
head_camera_tilt : 0.0
...定義したいポース名をposesに追加し，その後ポース名の下に各ジョイントの角度を設定します．
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SOBIT EDUの移動機構(Kachaka)を動かすための情報まとめです．
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-
move_wheel_linear: 並進（前進・後退のみ）に移動させます．(弧度法：meters)# MoveWheelLinear.action # Goal geometry_msgs/Point target_point # Target Translational Distance builtin_interfaces/Duration time_allowance # Target time length --- # Result bool success # Success / Failure string message # Result message builtin_interfaces/Duration total_elapsed_time # Finished time length --- # Feedback geometry_msgs/Point current_point # Currently displaced distance builtin_interfaces/Duration move_time # Currently elapsed time
-
move_wheel_rotate: 回転運動を行う．(弧度法：Radian)# MoveWheelRotate.action # Goal float32 target_yaw # Target Rotational Distance builtin_interfaces/Duration time_allowance # Target time length --- # Result bool success # Success / Failure string message # Result message builtin_interfaces/Duration total_elapsed_time # Finished time length --- # Feedback geometry_msgs/Point current_point # Currently displaced distance builtin_interfaces/Duration move_time # Currently elapsed time
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SOBIT EDUはオープンソースハードウェアとしてOnShapeにて公開しております．
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ハードウェアの詳細についてはこちらを確認してください．
- Onshapeにアクセスしてみよう．
[!NOTE] ファイルをダウンロードするために，
OnShapeのアカウントを作成する必要はありません．ただし，本ドキュメント全体をコピーする場合，アカウントの作成を推薦します．
Instancesの中にパーツを右クリックで選択します．- 一覧が表示され，
Exportボタンを押してください． - 表示されたウィンドウの中に，
Formatという項目があります．STEPを選択してください． - 最後に，青色の
Exportボタンを押してダウンロードが開始されます．
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TBD
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| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| 最大直進速度 | 0.65[m/s] |
| 最大回転速度 | 3.1415[rad/s] |
| 最大ペイロード | 0.35[kg] |
| サイズ (長さx幅x高さ) | 640x400x1150[mm] |
| 重量 | 10.5[kg] |
| リモートコントローラ | PS3/PS4 |
| LiDAR | UST-20LX |
| RGB-D | Azure Kinect DK |
| IMU | LSM6DSMUS |
| スピーカー | モノラルスピーカー |
| マイク | モノラルガンマイクロホン |
| アクチュエータ (アーム) | 7 x XM430-W320 |
| 移動機構 | TurtleBot2 |
| 電源 | 2 x Makita 6.0Ah 18V |
| PC接続 | USB |
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| 部品 | 型番 | 個数 | 購入先 |
|---|---|---|---|
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