UR机器人双臂开发实例
作者：互联网
UR机器人双臂开发实例
前言：UR系列机器人已经运用一段时间了，随着应用过程中发现并解决的问题越来越多，脑袋已经不够记录了，因此撰写系列博文进行记录，本篇博文记录核心内容，基础内容等我有时间再详细描述。
1 已完成的内容
目前已经完成了UR系列机器人的配置，工作空间名为：ur_ws。调用了 Universal_Robots_ROS_Driver；fmauch_universal_robot；puncture_demo 三个功能包。自行编写了sh脚本文件如下：以UR3为例。
文件名：ur3_setup.sh
gnome-terminal -t "roscore" -x bash -c "source /opt/ros/kinetic/setup.bash;roscore;"
sleep 1
gnome-terminal --geometry=60x5+1500+10 -x bash -c "source ~/ur_ws/devel/setup.bash; roslaunch ur_robot_driver ur3_bringup.launch limited:=true robot_ip:=192.168.1.102; exec bash;"
sleep 5
gnome-terminal --geometry=60x5+1500+150 -x bash -c "source ~/ur_ws/devel/setup.bash;roslaunch ur3_moveit_config ur3_moveit_planning_execution.launch limited:=true; exec bash;"
sleep 3
gnome-terminal --geometry=60x5+1500+300 -x bash -c "source ~/ur_ws/devel/setup.bash;roslaunch ur3_moveit_config moveit_rviz.launch config:=true;exec bash;"
sleep 3
gnome-terminal --geometry=60x5+1500+450 -x bash -c "source ~/ur3e_ws/devel/setup.bash;rosrun puncture_demo puncture_demo;exec bash;"
说白了，就是一下起5个终端，每个终端各司其职，分别是：
（1）启动 roscore
（2）启动 ur3_bringup.launch
<?xml version="1.0"?>
<launch>
<arg name="debug" default="false" doc="Debug flag that will get passed on to ur_common.launch"/>
<arg name="robot_ip" doc="IP address by which the robot can be reached."/>
<arg name="reverse_port" default="50001" doc="Port that will be opened by the driver to allow direct communication between the driver and the robot controller."/>
<arg name="script_sender_port" default="50002" doc="The driver will offer an interface to receive the program's URScript on this port. If the robot cannot connect to this port, `External Control` will stop immediately."/>
<arg name="tf_prefix" default="" doc="tf_prefix used for the robot."/>
<arg name="controllers" default="joint_state_controller scaled_pos_joint_traj_controller speed_scaling_state_controller force_torque_sensor_controller" doc="Controllers that are activated by default."/>
<arg name="stopped_controllers" default="pos_joint_traj_controller joint_group_vel_controller" doc="Controllers that are initally loaded, but not started."/>
<arg name="controller_config_file" default="$(find ur_robot_driver)/config/ur3_controllers.yaml" doc="Config file used for defining the ROS-Control controllers."/>
<arg name="robot_description_file" default="$(find ur_description)/launch/ur3_upload.launch" doc="Robot description launch file."/>
<arg name="kinematics_config" default="$(find ur_description)/config/ur3_default.yaml" doc="Kinematics config file used for calibration correction. This will be used to verify the robot's calibration is matching the robot_description."/>
<arg name="limited" default="false" doc="Use the description in limited mode (Every axis rotates from -PI to PI)"/>
<arg name="headless_mode" default="false" doc="Automatically send URScript to robot to execute. On e-Series this does require the robot to be in 'remote-control' mode. With this, the URCap is not needed on the robot."/>
<include file="$(find ur_robot_driver)/launch/ur_common.launch" pass_all_args="true">
<arg name="use_tool_communication" value="false"/>
</include>
</launch>
（3）启动 ur3_moveit_planning_execution.launch
（4）启动 moveit_rviz.launch
（5）启动demo puncture_demo
这样，我们就实现了一键启动UR的走点demo。
2 把机器人安在架子上
已完成的工作中，在rviz界面中只有孤零零的一个机器人，而我们希望构建一个双臂机器人系统，这就至少需要两个机械臂和一个连接这两个机械臂的身体。
我们首先来解决这个“身体”的问题，就是把机器人安在架子上。
根据开发经验，ROS开发的机器人，都会把模型存在一个名为 xxx_description 的文件夹中。
我们在 ~\ur_ws\src\fmauch_universal_robot\ur_description\urdf 路径下发现与UR3机器人模型有关的urdf文件以xacro形式编写，具体有三个，如下：
逐一查看发现，发现第一个文件即为ur3机器人本体，是封装好的，一般不用修改；第二个和第三个文件是在包含机器人本体的基础上引入了“world ”这一link，而区别在于在启动 ur3_bringup.launch 文件中如果limited:=true则调用第二个文件，反之则调用第三个。
ur3_bringup.launch文件中有一行调用了 ur3_upload.launch文件，ur3_upload.launch 文件决定调用哪个xacro文件，具体如下：
ur3_upload.launch：
<?xml version="1.0"?>
<launch>
<arg name="limited" default="false" doc="If true, limits joint range [-PI, PI] on all joints." />
<arg name="transmission_hw_interface" default="hardware_interface/PositionJointInterface" />
<arg name="kinematics_config" default="$(find ur_description)/config/ur3_default.yaml"/>
<param unless="$(arg limited)" name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro --inorder '$(find ur_description)/urdf/ur3_robot.urdf.xacro'
transmission_hw_interface:=$(arg transmission_hw_interface)
kinematics_config:=$(arg kinematics_config)" />
<param if="$(arg limited)" name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro --inorder '$(find ur_description)/urdf/ur3_joint_limited_robot.urdf.xacro'
transmission_hw_interface:=$(arg transmission_hw_interface)
kinematics_config:=$(arg kinematics_config)" />
</launch>
既然第二个和第三个文件是在包含机器人本体的基础上引入了“world ”这一link，我们的工作可以从这里入手，通过加入2个link和joint的方式，并改变原有base_link的连接，来生成一个“架子“。
ur3_joint_limited_robot.urdf.xacro文件原始内容如下：
<?xml version="1.0"?>
<robot xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro"
name="ur3" >
<xacro:arg name="transmission_hw_interface" default="hardware_interface/PositionJointInterface"/>
<!-- common stuff -->
<xacro:include filename="$(find ur_description)/urdf/common.gazebo.xacro" />
<!-- ur3 -->
<xacro:include filename="$(find ur_description)/urdf/ur3.urdf.xacro" />
<!-- arm -->
<xacro:arg name="kinematics_config" default="$(find ur_description)/config/ur3_default.yaml"/>
<xacro:ur3_robot prefix="" joint_limited="true"
shoulder_pan_lower_limit="${-pi}" shoulder_pan_upper_limit="${pi}"
shoulder_lift_lower_limit="${-pi}" shoulder_lift_upper_limit="${pi}"
elbow_joint_lower_limit="${-pi}" elbow_joint_upper_limit="${pi}"
wrist_1_lower_limit="${-pi}" wrist_1_upper_limit="${pi}"
wrist_2_lower_limit="${-pi}" wrist_2_upper_limit="${pi}"
wrist_3_lower_limit="${-pi}" wrist_3_upper_limit="${pi}"
transmission_hw_interface="$(arg transmission_hw_interface)"
kinematics_file="${load_yaml('$(arg kinematics_config)')}"
/>
<link name="world" />
<joint name="world_joint" type="fixed">
<parent link="world" />
<child link = "base_link" />
<origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="0.0 0.0 0.0" />
</joint>
</robot>
我们尝试在ur3_joint_limited_robot.urdf.xacro与ur3_robot.urdf.xacro后半部分改写成如下代码：（link name="world"之前的内容未做任何改动。）
<?xml version="1.0"?>
<robot xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro"
name="ur3" >
<xacro:arg name="transmission_hw_interface" default="hardware_interface/PositionJointInterface"/>
<!-- common stuff -->
<xacro:include filename="$(find ur_description)/urdf/common.gazebo.xacro" />
<!-- ur3 -->
<xacro:include filename="$(find ur_description)/urdf/ur3.urdf.xacro" />
<!-- arm -->
<xacro:arg name="kinematics_config" default="$(find ur_description)/config/ur3_default.yaml"/>
<xacro:ur3_robot prefix="" joint_limited="true"
shoulder_pan_lower_limit="${-pi}" shoulder_pan_upper_limit="${pi}"
shoulder_lift_lower_limit="${-pi}" shoulder_lift_upper_limit="${pi}"
elbow_joint_lower_limit="${-pi}" elbow_joint_upper_limit="${pi}"
wrist_1_lower_limit="${-pi}" wrist_1_upper_limit="${pi}"
wrist_2_lower_limit="${-pi}" wrist_2_upper_limit="${pi}"
wrist_3_lower_limit="${-pi}" wrist_3_upper_limit="${pi}"
transmission_hw_interface="$(arg transmission_hw_interface)"
kinematics_file="${load_yaml('$(arg kinematics_config)')}"
/>
<link name="world" />
<joint name="semaphore_robot_base_joint" type="fixed">
<parent link ="world" />
<child link = "semaphore_robot_base_link" />
<origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="0.0 0.0 0.0" />
</joint>
<link name = "semaphore_robot_base_link" type="fixed">
<visual>
<origin xyz=" 0 0 0" rpy="0 0 0" />
<geometry>
<cylinder length="1" radius="0.05"/>
</geometry>
<material name="yellow">
<color rgba="1 0.4 0 0.5"/>
</material>
</visual>
</link>
<joint name="semaphore_transverse_joint" type="fixed">
<parent link ="semaphore_robot_base_link" />
<child link = "semaphore_transverse_link" />
<origin xyz="0.2 0.0 0.5" rpy="1.57 0.0 0.0" />
</joint>
<link name = "semaphore_transverse_link" type="fixed">
<visual>
<origin xyz=" 0 0 0" rpy="0 0 0" />
<geometry>
<cylinder length="0.2" radius="0.06"/>
</geometry>
<material name="yellow">
<color rgba="1 0.4 0 0.5"/>
</material>
</visual>
</link>
<joint name="left_world_joint" type="fixed">
<parent link="semaphore_transverse_link" />
<child link = "base_link" />
<origin xyz="0 0 0.1" rpy="0 0.0 1.57" />
</joint>
</robot>
这样，一个UR3机械臂就被固定在架子上了。
那么，另一条机械臂怎么办呢？
3 重新“造”一个UR3
未完待续……
标签：双臂,launch,机器人,robot,UR,实例,ur3,ur,bash 来源： https://blog.csdn.net/weixin_44037313/article/details/114800790