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大象机器人机械臂控制

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发表于 2022-6-24 14:59:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 大象机器人 于 2022-6-24 15:17 编辑

python控制
Socket通信知识补充

Socket又称"套接字",应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求,使主机间或者一台计算机上的进程间可以通讯。
建立Socket连接至少需要一对套接字,其中一个运行于客户端,称为ClientSocket ,另一个运行于服务器端,称为ServerSocket 。每台电脑对应唯一ip地址,电脑上每一个进程对应一个端口(一个进程可以绑定多个端口号,但一个端口只能绑定一个进程)。此外,0~1023为知名端口号,一般不要去设置这些,1024~65535则可以自己去设置。比如9999。先运行服务端,再运行客户端

配置流程

厂家已经把代码封装好了,机器人只要启动,服务端默认就打开了的(也就是roboflow打开就行,不需要上电操作),启动roboflow之后,服务器端就开始运行。可以打开roboflow,查看配置的ip以及端口是什么,剩下的操作都很简单,调用接口就行实战经验
set_coords()在使用笛卡尔坐标系的时候,在某些角度下有可能无法运动,因为机器人可能解算不出来。我可以先用角度移动到笛卡尔坐标系能解算的范围,再去使用可能会遇到编码问题,因为elephant是python2.7写的。我需要用encode与decode去编码解码,
如下:    def get_angles(self):
   '''获取当前六个关节角度(°)'''
message = "get_angles()".encode()
  self.sock.sendall(message)
angles_str = self.sock.recv(1024)
  # while not angles_str.startswith('get_angles'):
   #     self.sock.sendall(message)
   #     angles_str = self.sock.recv(1024)
  # str to list[float]
    angles = [float(p) for p in angles_str[12:-1].decode().split(',')]
     return angles
代码#
!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# 大象机器人Socket控制工具包
import socketimport time
class elephant_command():
  def __init__(self):
   '''初始化,连接机械臂'''
     self.sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
   self.server_address = ('192.168.2.8', 5001)  # 机械臂服务器的IP地址和端口
     print("start connect")
  self.sock.connect(self.server_address)
     print("connect success")
def get_angles(self):
    '''获取当前六个关节角度(°)'''
    message = "get_angles()"
   self.sock.sendall(message)
   angles_str = self.sock.recv(1024)
     while not angles_str.startswith('get_angles'):
       self.sock.sendall(message)
      angles_str = self.sock.recv(1024)
     # str to list[float]
   angles = [float(p) for p in angles_str[12:-1].split(',')]
    return angles    def set_angles(self, angles_array, speed):
    '''设定六个关节的角度(°)和速度'''
      ang_msg = "set_angles({},{})".format(','.join(['{:.3f}'.format(x) for x in angles_array]), speed)        self.sock.sendall(ang_msg)
     back_msg = self.sock.recv(1024)
     print(back_msg)
   def set_angle(self, joint, angle, speed):
     '''设定单个关节(joint,1~6)的角度(°)和速度(°/min)'''
   ang_msg = "set_angle(J{},{},{})".format(joint, angle, speed)
    self.sock.sendall(ang_msg)
     back_msg = self.sock.recv(1024)
    print(back_msg)    def get_coords(self):
     '''获取当前末端位姿(mm)'''
    message = "get_coords()".encode()
     self.sock.sendall(message)
   coords_str = self.sock.recv(1024)
      while not coords_str.startswith(b'get_coords'):
    self.sock.sendall(message)
      coords_str = self.sock.recv(1024)
    # str to list[float]
    coords = [float(p) for p in coords_str[12:-1].split(b',')]
   return coords    def set_coords(self, coords_array, speed):
   '''设定机械臂目标位姿(mm)和运动速度(mm/min)'''
     coords_msg = "set_coords({},{})".format(','.join(['{:.3f}'.format(x) for x in coords_array]), speed)
    # print(coords_msg)
self.sock.sendall(coords_msg.encode())
     back_msg = self.sock.recv(1024)
   print(back_msg)
def set_coord(self, axis, coord, speed):
     '''设定x,y,z,rx,ry,rz某一方向的坐标(mm)和速度(mm/min)'''
  coord_msg = "set_coord({},{:.3f},{})".format(axis, coord, speed)
  self.sock.sendall(coord_msg)
      back_msg = self.sock.recv(1024)
    print(back_msg)
def jog_coord(self, axis, dirc, speed):
     '''让机械臂沿一轴(axis, x,y,z)方向(dirc, -1负方向,0停止,1正方向)以匀速(mm/min)运动'''
    coord_msg = "jog_coord({},{},{})".format(axis, dirc, speed)
    self.sock.sendall(coord_msg.encode())
    back_msg = self.sock.recv(1024)
    print(back_msg)
    def jog_stop(self, axis):
  '''让机械臂沿一轴(axis, x,y,z,rx,ry,rz,j1~j6)运动停止'''
    coord_msg = "jog_stop({})".format(axis)
   self.sock.sendall(coord_msg.encode())
     back_msg = self.sock.recv(1024)
  print(back_msg)    def jog_angle(self, joint, dirc, speed):
    '''让机械臂某一关节(joint, 1~6)匀速( / )转动(dirc, -1负方向,0停止,1正方向)'''
    coord_msg = "jog_angle(J{},{},{})".format(joint, dirc, speed)
      self.sock.sendall(coord_msg.encode())
   back_msg = self.sock.recv(1024)
    print(back_msg)    def task_stop(self):
    '''停止当前任务'''
     message = "task_stop()"
       self.sock.sendall(message.encode())
  back_msg = self.sock.recv(1024)
     print(back_msg)
   def wait(self, seconds):
      '''设定机械臂等待时间(s)'''
   message = "wait({})".format(seconds)
     self.sock.sendall(message)
     back_msg = self.sock.recv(1024)
      print(back_msg)
def power_on(self):
     '''给机械臂上电?'''
    message = "power_on()"
    self.sock.sendall(message)
     time.sleep(20)
    back_msg = self.sock.recv(1024)
    print(back_msg)
  def power_off(self):
    '''给机械臂断电?'''
   message = "power_off()"
   self.sock.sendall(message)
     back_msg = self.sock.recv(1024)
        print(back_msg)    def get_speed(self):
    '''获取机械臂(末端)速度(mm/s)'''
    message = "get_speed()"
      self.sock.sendall(message)
  speed = self.sock.recv(1024)
      return speed    def state_check(self):
      '''检查机械臂状态(1正常,0不正常)'''
       message = b"state_check()"
    self.sock.sendall(message)
   state = self.sock.recv(1024)
    return state    def check_running(self):
     '''检查机械臂是否运行(1正在运行,0不在运行)'''
    message = b"check_running()"
      self.sock.sendall(message)
    running_state = self.sock.recv(1024)
      if running_state == 'check_running:1':
          return True        else:
      return False    def set_torque_limit(self, axis, torque):
       '''设置机械臂在x,y,z某一方向上的力矩限制(N)'''
     torque_limit = "set_torque_limit({},{})".format(axis, torque)
    self.sock.sendall(torque_limit)
       back_msg = self.sock.recv(1024)
    print(back_msg)    def set_payload(self, payload):
    '''设置机械臂负载(kg)'''
      message = "set_payload({})".format(payload)
    self.sock.sendall(message)
  back_msg = self.sock.recv(1024)
   print(back_msg)    def set_acceleration(self, acc):
     '''设置机械臂(末端)加速度(整数,mm/s^2)'''
       message = "set_acceleration({})".format(acc)
      self.sock.sendall(message)
    back_msg = self.sock.recv(1024)
   print(back_msg)    def get_acceleration(self):
     '''获取机械臂(末端)加速度(mm/s^2)'''
       message = "get_acceleration()"
    self.sock.sendall(message)
   acc = self.sock.recv(1024)
    return acc    def wait_command_done(self):
     '''等待命令执行完毕'''
      message = "wait_command_done()"
   self.sock.sendall(message)
   back_msg = self.sock.recv(1024)
    print(back_msg)
  def pause_program(self):
  '''暂停进程'''
  message = "pause_program()"
    self.sock.sendall(message)
    back_msg = self.sock.recv(1024)
     print(back_msg)    def resume_program(self):
      '''重启已暂停的进程'''
   message = "resume_program()"
    self.sock.sendall(message)
      back_msg = self.sock.recv(1024)
     print(back_msg)    def state_on(self):
     '''机器人使能(使可控)'''
      message = "state_on()"
    self.sock.sendall(message)
     time.sleep(5)
    back_msg = self.sock.recv(1024)
      print(back_msg)
  def state_off(self):
   '''机器人去使能(使不可控)'''
     message = "state_off()"
   self.sock.sendall(message)
     time.sleep(5)
back_msg = self.sock.recv(1024)
   print(back_msg)
  def set_digital_out(self, pin_number, signal):
     """ 设定数字输出端口电平,pin_number:0~15, signal:0低1高"""
  digital_signal = 'set_digital_out({},{})'.format(pin_number, signal)
     self.sock.sendall(digital_signal.encode())
     back_msg = self.sock.recv(1024)
      print(back_msg)
简单测试

from elephant import elephant_command
import time
import random
erobot = elephant_command()
# 笛卡尔空间
cur_pose = erobot.get_coords()
print(cur_pose)
ROS控制
尽量多看官方的github代码,里面有最详细的资源github
要用rviz控制机械,肯定就需要安装大象机器人的库
大象机器人ros库的安装
先安装依赖,命令行执行下面语句:(此外ROS以及moveit都已经安装)
pip install pymycobot --upgrade
git 库并且编译(删除src中的mycobot320这个库,这个文件用不到,并且有问题)
cd ~/catkin_ws/src
git clone https://github.com/elephantrobotics/mycobot_ros.git
cd ..
catkin build
source /devel/setup.bash

最后一部环境变量也可以设置为永久环境变量的更改,参考之前的博客


实现与真实机械臂的通信需要修改端口波特率等,在py文件中。pro600默认使用python3(每一代机器人的版本不同,我需要看py文件去确定)
pro600的ros控制
启动launch,打开rviz。官方已经给了配置以及模型文件了。拖动划块可以移动。
roslaunch mycobot_600 mycobot_600_slider.launch



如果要实现实时控制机械臂,那么还需要启动python文件,新开一个终端,用rosrun启动(可能会手动把文件的权限设置为可执行文件)


rosrun mycobot_600 slider_600.py


特别注意:不要拖动过快以及造成碰撞!!不要拖动过快以及造成碰撞!!不要拖动过快以及造成碰撞!!



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