DM_ARM 机械臂项目

项目概述

这是一个基于ROS2的机械臂仿真项目，包含了机械臂的URDF模型、Gazebo仿真以及RViz可视化功能。项目已经从ROS1迁移到ROS2，并针对Gazebo仿真进行了优化。

目录结构

/DM_ARM
├── config/          # 配置文件
├── launch/          # ROS2启动文件
│   ├── display.launch.py  # 用于RViz可视化
│   ├── gazebo.launch.py   # 用于Gazebo仿真
│   └── urdf.rviz          # RViz配置文件
├── meshes/          # 3D模型文件
├── textures/        # 纹理文件
├── urdf/            # URDF模型文件
│   └── DM_ARM.urdf  # 机械臂的URDF描述
├── CMakeLists.txt   # 编译配置文件
├── package.xml      # 包信息文件
└── README.md        # 本文件

环境要求

• Ubuntu 22.04或更高版本
• ROS2 Humble或更高版本
• Gazebo

编译指南

1. 创建ROS2工作空间

# 创建工作空间
mkdir -p ~/ros2_ws/src
cd ~/ros2_ws/src

# 将项目链接或复制到工作空间
ln -s /path/to/DM_ARM .
# 或者
cp -r /path/to/DM_ARM .

2. 编译项目

# 进入工作空间
cd ~/ros2_ws

# 设置ROS2环境
source /opt/ros/humble/setup.bash

# 编译项目
colcon build --symlink-install

# 设置工作空间环境
source install/setup.bash

运行指南

在Gazebo中仿真

# 设置环境
cd ~/ros2_ws
source /opt/ros/humble/setup.bash
source install/setup.bash

# 启动Gazebo仿真
ros2 launch dm_arm gazebo.launch.py

在RViz中可视化

# 设置环境
cd ~/ros2_ws
source /opt/ros/humble/setup.bash
source install/setup.bash

# 启动RViz可视化
ros2 launch dm_arm display.launch.py

注意事项

1. URDF模型调整：机械臂的质量参数已经调整为原始值的十分之一，以提高在Gazebo中的稳定性。如果仿真中出现不稳定的情况，可以考虑进一步调整质量和惯性参数。

2. Joint2旋转：Joint2的rpy参数已设置为3.14159 -1.5708 0，使link2绕x轴（红色轴）旋转180度，以解决link2初始位置的问题。

3. RViz配置：如果在RViz中看不到模型，请确保：

   • Fixed Frame设置为"base_link"
   • RobotModel显示已启用
   • 尝试使用joint_state_publisher_gui移动关节
   • 检查mesh文件路径是否正确

4. Gazebo警告：启动Gazebo时可能会看到关于root link惯性的警告，这是正常的，不影响仿真功能。如果需要解决，可以添加一个额外的dummy link作为root link。

5. XML编码声明：URDF文件中已删除XML编码声明，以避免在Gazebo中加载模型时出现问题。如果修改URDF文件，请不要添加XML编码声明。

故障排除

1. Gazebo无法启动：确保没有其他Gazebo实例在运行。可以使用以下命令关闭所有Gazebo进程：

   killall -9 gzserver gzclient gazebo

2. 模型加载失败：检查URDF文件中的路径是否正确，特别是mesh文件的路径。

3. 编译错误：确保已安装所有依赖项：

   sudo apt install ros-humble-gazebo-ros ros-humble-joint-state-publisher-gui ros-humble-robot-state-publisher ros-humble-rviz2

进一步开发

1. 控制器集成：可以添加控制器配置，实现机械臂的运动控制。

2. 轨迹规划：集成MoveIt2进行轨迹规划和碰撞检测。

3. 传感器集成：添加相机、力传感器等，增强仿真功能。

4. 用户界面：开发专用的用户界面，简化操作。

许可证

BSD许可证