ROS-Melodic-Moveit 实时控制UR5机械臂

ROS-Melodic-Moveit 实时控制UR5机械臂

前言

台式电脑端系统：Ubuntu 18.04
ros版本：Melodic及以上版本
polyscope版本：3.14
机器人：UR5/CB3

Melodic版ROS需按源码编译安装Universal_robot的软件包来控制UR5机械臂

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一、Universal_robot的软件包安装

1）创建工作空间

mkdir -p ~/catkin_UR5/src
cd ~/catkin_UR5/src
catkin_init_workspace
cd ~/catkin_UR5
catkin_make
source devel/setup.bash

2）进入定义好的catkin_UR5工作空间：

cd ~/catkin_UR5/src 

3）下载 Ros 服务器中的 universal_robot.git 的数据包源码，并添加到 src 中

git clone -b melodic-devel https://github.com/ros-industrial/universal_robot.git 

4）进入 catkin_UR 5工作空间

cd ~/catkin_UR5

5）安装插件

rosdep install --from-paths src --ignore-src --rosdistro melodic

6）进行编译

catkin_make 

7）运行环境变量设置脚本文件

source  devel/setup.bash 

二、ur_modern_driver驱动修改

目前 UR 机器人的控制器软件版本已更新到 3.0 版本以上，早期的ur_driver驱动不再适合，因此需要用ur_modern_driver进行替换。

ur_modern_driver 的下载链接如下：
https://github.com/ros-industrial/ur_modern_driver

1）删除 catkin_UR5/src/universal_robot 这个目录下的 ur_driver 文件夹

cd  ~/catkin_UR5/src/universal_robot 
rm -rf ur_driver 

2）将下载好的 ur_modern_driver .zip 复制到 catkin_UR5/src/universal_robot 这个目录下
（本文ur_modern_driver .zip 下载在电脑桌面）

cd  /home/ur/Desketop 
cp  ur_modern_driver.zip  ~/catkin_UR5/src/universal_robot 

3）解压 ur_modern_driver.zip

sudo  unzip  ur_modern_driver.zip 

4）修改ur_modern_driver文件夹中的ur_hardware_interface.cpp文件！！！
将所有“controller_it->hardware_interface”替换成“controller_it->type”

5）进入到 catkin_UR5目录下

cd ~/catkin_UR5

6）重新编译

catkin_make 

三、设置ployscope和电脑端IP

1）设置ployscope的静态IP地址
首先用一根网线连接UR5机械臂控制箱底部和电脑主机。
下一步是确保正确配置您的计算机和机械臂间可以相互通信。
请注意，默认情况下，Universal Robot的网络功能处于禁用状态。
要启用网络连接，请使用UR的示教器导航至设置机器人->设置网络菜单（如下附件所示）。
注意，ip地址初始为0.0.0.0，我们需要更改设置，然后点击应用，会有提示网络以连接。
笔者的ployscope的ip地址设置如下：
2）设置电脑端IP
笔者连接校园网会出现通信失败的情况，建议拔出校园网线，主机仅连接UR5控制箱网线。
电脑连上网线后，可以点击右上方的系统设置，点击有线连接，打开电脑IP的设置。

注意电脑IP地址跟ployscope是不一样的，笔者这边机器人的IP地址是192.168.1.10，是为了使电脑跟它处于一个局域网下，仅将最后一个小数点后面的那个设置得不一样即可，我设置成了192.168.1.11。IPV4选项设置如下图所示，点击应用即可。启动UR5机器人。

3）检验电脑和UR5机械臂网络是否连接成功！
启动一个终端，并输入：

ifconfig 

可查看ubuntu系统的IP地址（笔者系统IP地址为192.168.1.11）
再测试连接情况：（ip_of _The_Robot 为ployscope所设的IP地址，即192.168.1.10）

 ping  192.168.1.10 

出现:
64 bytes from 192.168.1.11: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.029 ms
64 bytes from 192.168.1.11: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.039 ms
64 bytes from 192.168.1.11: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.038 ms
…
代表电脑和UR5机械臂网络是否连接成功！下一步可进行ROS驱动UR5机械臂测试。

四、使用Moveit控制UR5机械臂

（1）第一个终端打开并输入：

roscore

（2）第二个终端打开，进入catkin_UR5文件夹目录：

cd ~/catkin_UR5

（3）在此终端下，启动机器人驱动程序：（如果您另设ployscope的IP，记得修改true robot_ip:=192.168.1.10 ！！）

roslaunch ur_modern_driver ur5_bringup.launch limited:=true robot_ip:=192.168.1.10 use_lowbandwidth_trajectory_follower:=true

（4）第三个终端打开，进入catkin_UR5文件夹目录，启动 moveit ：

roslaunch ur5_moveit_config ur5_moveit_planning_execution.launch limited:=true

（5）第四个终端打开，进入catkin_UR5文件夹目录，启动 rviz：

roslaunch ur5_moveit_config moveit_rviz.launch config:=true

接下来就可以在 rviz 中进行运动规划，并控制真实机器人按照规划的路径运动了。
下图为机械臂初始状态和最终运动实际UR5机械臂姿态。

第四步时遇见的困难：
错误描述：
在rviz中进行运动规划时，可以规划成功，但机器人执行会失败。
开启rviz的终端显示：
开启moveit的终端显示：
解决方法：
将$catkin_UR5/src/ur5_moveit_config/config/controllers.yaml文件中的action_ns字段的值修改为follow_joint_trajectory，问题解决。修改后内容如下。重新执行四、使用Moveit控制UR5机械臂操作即可成功！