机械臂抓取前言

2023-11-05

(一)机械臂的一些相关概念:

  自由度:除去末端执行器一个机械臂上有几个电机就是几自由度机械臂。

(二)机械臂的抓取流程:

  1、 读取深度摄像头的数据。

  2、在摄像头传输过来的图像中识别要抓取的物体,并且得到想要抓取物体的二维的像素坐标。

  3、将二维像素坐标转化为以摄像头为中心的三维坐标。

  4、再转换为相对于机械臂底盘的世界坐标。

  5、计算机械臂夹爪抓取物体时的位姿。

  6、通过抓取物体的坐标和夹爪的位姿计算机械臂各个电机转动角度。

  7、然后机械臂进行最优的路径规划  

  8、夹爪进行抓取。

(三)视觉机械臂抓取的主要实现:

  视觉机械臂抓取的主要是通过改变机械臂的base坐标系(tool坐标系)来实现的。摄像头可以安装在机械臂上,也可以安装在机械臂的周围环境上,但是必须要确定摄像头和机械臂本身的位置的坐标关系(所以为了得到机械臂坐标系和摄像头坐标系之间的 转化矩阵,问我们需要进行手眼标定)。

  1、手眼标定

  手眼标定相关知识具体可以看古月居老师讲的(十分详细)。

2、视觉识别与物体的定位

  find_object_2d包下载:

  安装软件包(根据自己的版本选择相对应的):

sudo apt-get install ros-noetic-find-object-2d

然后将源代码克隆到src目录下:

git clone https://github.com/introlab/find-object.git src/find_object_2d 

3、抓取姿态的分析

  在ROS中有相关对应的姿态分析的功能包:

agile_grasp:http://wiki.ros.org/agile_grasp
graspit:http://wiki.ros.org/graspit
moveit_simple_grasps:http://wiki.ros.org/moveit_simple_grasps

4、使用Moveit进行运动规划

  (1)Moveit!不能直接控制驱动机械臂,它必须通过轨迹控制器来控制机械臂。在ROS中Action通信会提供5个话题(/execute_trajectory/cancel 、/execute_trajectory/feedback 、/execute_trajectory/goal 、/execute_trajectory/result 、/execute_trajectory/status),从而来让轨迹执行器类订阅。

  而这些话题的发布者和订阅者分别是:rviz和move_group。

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