ROS for the Reach5Mini

BlueprintLab ROS packages for interfacing with the Reach5Mini products via ROS.

File Structure Overview

• R5M_Examples (repository main directory):
  • src/blueprintlab_reachsystem_ros_messages（必需）: 用于存储 ROS 消息类型的 ROS 包
  • src/reach5mini_ros_passthrough (required): 用于R5M 数据传输的底层 ROS 到串行直通脚本。主要脚本: scripts/r5m_passthrough.py
  • src/Examples/keyboard_r5m_test: 使用键盘作为输入来控制 Reach 5 Mini (R5M) 上关节的包. Main script: scripts/keyboard_r5m.py
  • src/Examples/r5m_ros_controller: 高端控制接口，用于向 R5M ROS 主题发送命令并从 R5M ROS 主题接收数据. Main script: scripts/r5m_control.py
  • **src/ILoSA-main:**为训练机械臂轨迹各个节点，和预测轨迹各个几点gp.py
  • **src/blueprintlab_reachsystem_ros_messages:**为对于收到外界阻力干扰后，机械臂关机角度回发生偏差，其功能为纠正回机械臂轨迹经过预测后的轨迹scripts/tidai.py

Installation

要在此存储库中安装必要的组件，请按照以下步骤操作。

Top Side Installation

Ubuntu 18.04 (or Linux equivalent) top side Ubuntu 18.04（或 Linux 等效版本）顶部如果使用 Ubuntu 16.04（或 Linux 等效版本），应该类似，但使用apt-get代替。

安装Python3和依赖项。

sudo apt update
sudo apt install python3-dev python3-setuptools python3-pip python3-yaml
sudo python3 -m pip install --upgrade pip
sudo python3 -m pip install pyserial numpy 

Enable Python3 support for ROS

sudo pip3 install rospkg catkin_pkg

Workspace setup and compilation

To install the components from this git repository, follow the below steps to create the workspace and install:

cd ~
mkdir catkin_ws/src

Copy the ROS packages from this repository to the ~/catkin_ws/src/ folder. Then follow the below commands:

cd ~/catkin_ws
catkin_make
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash

Note: You must source the file via the command source ~/catkin_ws/devel/setup.bash everytime you open a new terminal. You can make this permanent by adding the line to your ~/.bashrc config file via command echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc

Now the installation is complete.

Usage

ROS消息类型和用途

ROS 包blueprintlab_reachsystem_ros_messages包含所有要使用的 ROS 消息类型。要在节点之间通过 ROS 进行通信，您必须将此包导入到 ROS 节点中。

每条消息都有一个遵循约定的样式：1 个时间戳容器（ROS“时间”数据类型）、1 个 device_id 容器（“uint8”数据类型）和 1 个或多个值/数据容器。

目前的消息类型如下：

• single_float.msg （通过 python 导入from blueprintlab_reachsystem_ros_messages.msg import single_float）：消息有一个“float32”类型。目前用于处理packet_ids：POSITION、VELOCITY、CURRENT、OPENLOOP.
• single_int.msg （通过 python 导入from blueprintlab_reachsystem_ros_messages.msg import single_int）：消息具有单个“int32”类型。目前用于处理packet_ids：MODE。 request_list.msg（通过 python 导入from blueprintlab_reachsystem_ros_messages.msg import request_list）：消息具有未定义长度的“int32[]”数组类型。目前用于处理数据包请求列表。
• generic.msg （通过 python 导入from blueprintlab_reachsystem_ros_messages.msg import generic）：消息有一个类型为“uint8”的 packet_id 容器，以及一个用于存储值的未定义长度“float32[]”数组类型。如果 packet_id 应该传输“int”而不是“float”，那么在 ROS 系统上传输时必须将其转换为“float”，并在另一端转换回“int”。当前用于处理不在先前消息列表中的任何其他 packet_id。

The timestamp should be updated everytime you are about to publish the message, which could be used to track latency in the system.

Current packages and scripts

blueprintlab_reachsystem_ros_messages

用于存储 ROS 消息类型的 ROS 包。必须编译并安装才能使用 BlueprintLab 中的任何其他软件包。如何运行：仅消息容器。不作为节点运行。

reach5mini_ros_passthrough

用于 R5M 数据传输的底层 ROS 到串行直通脚本。主脚本：scripts/r5m_passthrough.py 如何运行： How to run:

1. 通过rosrun：rosrun reach5mini_ros_passthrough r5m_passthrough.py 。 是一个可选参数，设计用于运行包的不同实例。包含2个参数：R5M实例号和串口地址。 is 的用法示例rosrun reach5mini_ros_passthrough r5m_passthrough.py 0 /dev/ttyUSB0。如果没有，实例编号默认为 0，端口默认为/dev/ttyUSB0。

2. 通过roslaunch：roslaunch reach5mini_ros_passthrough run_reach5mini_passthrough.launch。这是使用 location 处的启动文件reach5mini_ros_passthrough/launch/run_reach5mini_passthrough.launch。这旨在以reach5mini_ros_passthrough与上述 (rosrun) 示例相同的格式启动具有预设用户参数的多个实例。编辑文件以更改默认值或启用该包的多个实例的运行。

keyboard_r5m_test

使用键盘作为输入来控制 R5M 上关节的软件包。主脚本：scripts/keyboard_r5m.py 如何运行：rosrun keyboard_r5m_test keyboard_r5m.py

r5m_ros_controller

这是顶部控制脚本的模板。用户可以对其进行克隆和修改。它设计用于向 R5M ROS 主题发送命令或请求以及从 R5M ROS 主题接收数据。主脚本：scripts/r5m_control.py 如何运行：

How to run:

1. 通过rosrun：rosrun r5m_ros_controller r5m_control.py 。 是一个可选参数，设计用于运行包的不同实例。包含1个参数：R5M实例号。 is 的用法示例rosrun reach5mini_ros_passthrough r5m_passthrough.py 0。如果没有，实例编号默认为 0。

2. 通过roslaunch：roslaunch r5m_ros_controller run_reach5mini_control.launch。这是使用 location 处的启动文件r5m_ros_controller/launch/run_reach5mini_control.launch。这旨在以r5m_ros_controller与上述 (rosrun) 示例相同的格式启动具有预设用户参数的多个实例。编辑文件以更改默认值或启用该包的多个实例的运行。

gp.py

1. 为通过各个关节的id，按键所需要的时间，和角速度为输入，输出为各个关节的id，当前关节上一个位置角度，和当前关节的角度为输出进行训练最，按键盘e为停止数据的输入，并开始高斯过程机械臂轨迹的训练和预测

tidai.py

1. 为通过高斯过程轨迹预测之后，订阅其服务，将预测的的位置和当前轨迹复现的位置逐一对比，如果相同则进行下一关节的运动，如果不同则进行纠正。