使用这个仓库整理一下之前记的笔记, 也可以用来给之后的同学做参考
mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws/src
# 如果不是clone到上面的文件夹, 则需要在Docker的启动文件中修改volume挂载的路径
git clone https://github.com/OneOneLiu/s_s_ros.git
- 本仓库面向是一个面向初学者的实操导向
ROS使用笔记. 针对的任务机器人抓取操纵等任务, 涉及到的硬件主要是机械臂, 相机, 以及电动夹爪, 不涉及移动机器人, 无人机等技术. - 读的同学需要对
ROS有一些基本的了解, 知道常用的概念, 如ROS的软件包(package), 节点(node), 和常用命令, 如catkin_make. - 本仓库基于
ROS1 noetic版本.
要完成一个机器人操作任务, 我们需要使用ROS来控制多个硬件, 包括机械臂, 夹爪, 相机, 力/力矩传感器等. 那么在开发的时候就需要在 /catkin_ws/src 目录下创建软件包来实现这些功能, 也就是package.
一个比较好的习惯是尽量把不同的功能做好隔离, 也就是模块化. 比如, 相机的功能就创建一个相机的package, 机器人就创建机器人的package. 最后整体控制所有的主程序, 再创建一个整体功能的package.
这种模块化的思想可以帮助我们提高代码的可读性和可维护性，促进代码和功能的重复使用.
与此同时, 在每个package下面, 我们也应当做好文件夹的整理和分区, 比如把所有的launch file都放到launch目录下, 源文件都放到 scripts 目录下, 同时给每个文件夹或者功能都添加说明文档 README.md.
建议使用Docker进行所有ROS项目的测试和开发, 这会极大地减少环境配置所带来的问题, 提高工作效率. 借用一下形容 python 的话:
Life is short, you need Docker!
本仓库提供了傻瓜式的docker启动命令, 就放在./docker目录下, 去读一下里面的README.md就知道怎么用了.
- 这是一个很不错的视频教程: https://www.youtube.com/watch?v=qWuudNxFGOQ
依据前一节说的编程习惯, 本仓库是包含多个ROS packages的, 而不是把整个仓库用作一个单一的ROS package, (我以前是这么搞的, 你们不要这么做, 这是个很坏的习惯).
我为每个单独的功能包都创建了单独的 git repository.
在实际测试的时候, 我们使用Docker, 我会把这些packages的 repository 都 clone 到 src目录下, 这样在启动container容器环境时他们就会存在的/catkin_ws/src/目录.
所以本仓库的文件夹结构大致会是下面的样子:
s_s_ros/
├── docker
│ ├── build.bash
│ ├── Dockerfile
│ ├── run_container.bash
├── entrypoint.sh
│ └── README.md
├── docs
│ └── Hardware
│ ├── 1.Realsense_camera.md
│ ├── 2.UR_robot.md
│ └── 3.Robotiq_gripper.md
├── README_en.md
├── README.md
└── src
├── pkg_grasp_main
├── pkg_virtual_cameara
└── pkg_urdf
其中:
docker目录下放的是Docker环境编译,启动的文件以及相关说明docs目录下放的是各种说明文档src目录下是空的或者只有少量几个以pkg_开头的就是尚在开发的功能package, 完成后我会给他们单独创建一个仓库并把他们移除
当Docker container启动之后, 在虚拟环境中看到的目录大致会是这样:
catkin_ws/
└── src
├── Universal_Robots_ROS_Driver
├── pkg_grasp_main
├── pkg_urdf
├── pkg_virtual_camera
├── realsense2_description
├── realsense_camera
├── realsense_gazebo_plugin
├── roboticsgroup_gazebo_plugins
├── robotiq
├── robotiq_description
├── robotiq_gripper
├── universal_robot
├── ur5_gripper_moveit
├── ur5_robot
└── ur5_robot_gripper
会比之前多了一些仓库, 因为其中包含了我们在构建 docker image 时clone进来的仓库.
📝 这里包含的不仅是我的自定义仓库, 还有一些比如机器人, 夹爪相机的官方库. 你可以在
dockerfile中的备注中找到哪些是我的自定义仓库. 如下:
# Clone my custimized repositories
RUN cd /catkin_ws/src && \
git clone https://github.com/OneOneLiu/realsense_camera.git && \
git clone https://github.com/OneOneLiu/robotiq_gripper.git && \
git clone https://github.com/OneOneLiu/ur5_robot.git && \
git clone https://github.com/OneOneLiu/ur5_gripper_moveit.git && \
git clone https://github.com/OneOneLiu/ur5_robot_gripper.git
在启动
container时, 会通过entrypoint.sh文件来自动同步这些自定义仓库.
本仓库是模块化的入门教程, 每个在 dockerfile 中 clone 进来的自定义仓库都是一个单独的功能包(package), 比如使用相机, 使用夹爪等. 每个package里都有单独的源代码以及测试文件, 可以单独参考使用.
-
Intel Realsense相机的使用, 请参照 docs/Hardware/1.Realsense_camera.md. -
UR机器人的使用, 请参照 docs/Hardware/2.UR_robot.md. -
Robotiq夹爪的使用, 请参照 docs/Hardware/3.Robotiq_gripper.md.
以上几个都是非常常用的硬件, 他们的官方也都提供对应的ROS功能包, 比如:
一般要使用这些硬件, 直接下载使用他们官方的软件包就可以了, 无需自己再创建一个package. 如果需要自定义功能, 一般也是在他们的packages里面添加, 或者在自己项目的main package里添加, 无需再创建一个新的package. 我这里仍旧创建相机, 机器人以及夹爪的三个packages是为了展示这一过程.
📝 Note
下载使用官方或者第三方提供的ROS package有多种方式, 具体可以参考这个说明.
- pkg_camera related
- add notes for python executables in launch file
- add notes for launch file (official) parameter setup
- add notes for point cloud visualization
- Docker
- installation notes
- Robots
- add notes for
ros_control - add notes for urdf and xacro
- generate urdf for multiple robots
- add notes for control multiple robots using
ROS namespacefeature
- add notes for
- Trouble shooting
- add trouble shooting for GUI in docker and ssh
- add trouble shooting for roscore issue when using from ssh
- add trouble shooting for qt lib when using from ssh
- ROS basics
- add notes for tf