Даниил Грабарь
a4d318fceb
- Deleted obsolete `test_motion_sequence.py` file. - Updated `setup.py` to remove references to the old test script and motion configuration file. - Added `motion_sequence_config.json` to define home position and waypoints for the robot. - Introduced `motion_sequence_runner.py` to execute motion sequences based on the new configuration format, supporting both joint and pose movements.
294 lines
11 KiB
Markdown
294 lines
11 KiB
Markdown
# Lightweight Cobot
|
|
|
|
> **Тестовая версия документации — будет дополнена**
|
|
|
|
ROS 2 пакеты для управления роботом **KUKA LBR IIWA 7 R800**: связь с реальным роботом через библиотеку [FRI](https://github.com/lbr-stack/fri) (Fast Robot Interface) и симуляция в среде [Webots](https://cyberbotics.com/).
|
|
|
|
<table>
|
|
<tr>
|
|
<th align="center">LBR IIWA 7 R800</th>
|
|
</tr>
|
|
<tr>
|
|
<td align="center">
|
|
<img src="https://raw.githubusercontent.com/lbr-stack/lbr_fri_ros2_stack/jazzy/lbr_fri_ros2_stack/doc/img/foxglove/iiwa7_r800.png" alt="LBR IIWA 7 R800" width="300">
|
|
</td>
|
|
</tr>
|
|
</table>
|
|
|
|
---
|
|
|
|
## Статус
|
|
|
|
| ОС | Дистрибутив ROS | Версия FRI |
|
|
| :--- | :--- | :--- |
|
|
| `Ubuntu 24.04` | `jazzy` | `1.15` |
|
|
|
|
---
|
|
|
|
## Быстрый старт
|
|
|
|
Для установки запустите скрипт одной командой:
|
|
|
|
```bash
|
|
curl -fsSL https://gitverse.ru/api/repos/daniel-robotics/lightweight-cobot/raw/branch/main/install.sh
|
|
```
|
|
|
|
Скрипт установит ROS 2 Jazzy, Webots, соберёт рабочее пространство и установит CLI `cobot`.
|
|
|
|
---
|
|
|
|
## Команды `cobot`
|
|
|
|
После установки управляйте системой через CLI:
|
|
|
|
```
|
|
cobot <команда>
|
|
```
|
|
|
|
### Настройка
|
|
|
|
| Команда | Описание |
|
|
| :--- | :--- |
|
|
| `cobot setup` | Первоначальная настройка: документация, среда сборки, конфигурация робота |
|
|
| `cobot local-setup` | Установка ROS 2 Jazzy локально и сборка проекта через colcon |
|
|
| `cobot docker-setup` | Сборка или загрузка Docker-образов |
|
|
| `cobot doc-setup` | Запуск или остановка сервера документации MkDocs |
|
|
| `cobot robot-setup` | Интерактивная настройка файла `cobot-setting.yaml` |
|
|
|
|
### Запуск
|
|
|
|
| Команда | Описание |
|
|
| :--- | :--- |
|
|
| `cobot run` | Запуск контроллера робота или симулятора Webots (локально или через Docker) |
|
|
|
|
### Сборка
|
|
|
|
| Команда | Описание |
|
|
| :--- | :--- |
|
|
| `cobot rebuild` | Пересборка ROS 2 пакетов из `src/` с помощью colcon |
|
|
| `cobot clean` | Удаление артефактов сборки (`build/` `install/` `log/`) |
|
|
|
|
### Управление
|
|
|
|
| Команда | Описание |
|
|
| :--- | :--- |
|
|
| `cobot update` | Получение последних изменений из удалённой ветки и переустановка `cobot` |
|
|
| `cobot delete` | Удаление проекта, Docker-образов, контейнеров и опционально ROS 2 |
|
|
|
|
---
|
|
|
|
## Демонстрация
|
|
|
|
> GIF-анимации будут добавлены в следующих версиях
|
|
|
|
<table>
|
|
<tr>
|
|
<th align="center" width="33%">Симуляция в Webots</th>
|
|
<th align="center" width="33%">Управление по суставам</th>
|
|
<th align="center" width="33%">Декартово управление</th>
|
|
</tr>
|
|
<tr>
|
|
<td align="center"><i>— скоро —</i></td>
|
|
<td align="center"><i>— скоро —</i></td>
|
|
<td align="center"><i>— скоро —</i></td>
|
|
</tr>
|
|
</table>
|
|
|
|
---
|
|
|
|
## Пакеты
|
|
|
|
| Пакет | Описание |
|
|
| :--- | :--- |
|
|
| `iiwa_bringup` | Launch-файлы: симуляция Webots, реальный робот через FRI, MoveIt и RViz |
|
|
| `iiwa_config` | Конфигурационные файлы: MoveIt, контроллеры ros2_control, кинематика и общие параметры |
|
|
| `iiwa_controller` | Hardware interface: управление суставами в реальном времени через FRI |
|
|
| `iiwa_description` | URDF/XACRO описание робота и конфигурация мира Webots |
|
|
| `iiwa_msgs` | ROS 2 интерфейсы: action-сообщения для движения по суставам и в декартовых координатах, сервисы именованных поз |
|
|
| `iiwa_planning` | Планирование движения: C++ и Python узлы на базе MoveIt 2 (OMPL, Pilz, moveit_py) |
|
|
| `iiwa_utils` | Утилиты системы: загрузка конфигурации, спавн объектов и камер в Webots, конвертация данных |
|
|
| `iiwa_web` | Веб-интерфейс для мониторинга и дистанционного управления через браузер |
|
|
|
|
---
|
|
|
|
## Цитирование
|
|
|
|
Если вы используете этот проект в своей работе, пожалуйста, оставьте звёздочку ⭐ и укажите ссылку:
|
|
|
|
```bibtex
|
|
@software{lightweight_cobot_2026,
|
|
author = {Грабарь, Даниил},
|
|
title = {Lightweight Cobot: ROS 2 stack for KUKA LBR IIWA 7},
|
|
year = {2026},
|
|
url = {https://gitverse.ru/daniel-robotics/lightweight-cobot}
|
|
}
|
|
```
|
|
|
|
---
|
|
|
|
## Благодарности
|
|
|
|
Выражаем благодарность следующим организациям и грантам:
|
|
|
|
| Организация | Примечание |
|
|
| :--- | :--- |
|
|
| [Комсомольский-на-Амуре государственный университет](https://knastu.ru/) | Исследования проводились на базе КнАГУ |
|
|
| [Российский научный фонд](https://rscf.ru/) | Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда |
|
|
| <!-- TODO --> | <!-- TODO --> |
|
|
| <!-- TODO --> | <!-- TODO --> |
|
|
|
|
---
|
|
|
|
<!-- ============================================================ -->
|
|
<!-- Черновые команды — будут удалены в следующих версиях -->
|
|
<!-- ============================================================ -->
|
|
|
|
## Черновые команды
|
|
|
|
> Вроде уже не обязательно
|
|
Подмена файла по пути обязательна: `/opt/ros/rolling/lib/webots_ros2_driver/ros2_supervisor.py`
|
|
необходимо `warn` заменить на `warning` в логере
|
|
|
|
```bash
|
|
|
|
sudo apt install -y ros-${ROS_DISTRO}-webots-ros2 \
|
|
ros-${ROS_DISTRO}-ros2-control \
|
|
ros-${ROS_DISTRO}-ros2-controllers \
|
|
ros-${ROS_DISTRO}-moveit \
|
|
ros-${ROS_DISTRO}-moveit-py \
|
|
ros-${ROS_DISTRO}-rmw-cyclonedds-cpp \
|
|
ros-${ROS_DISTRO}-ament-cmake-clang-format \
|
|
ros-${ROS_DISTRO}-rosbag2-storage-mcap \
|
|
ros-${ROS_DISTRO}-librealsense2 \
|
|
ros-${ROS_DISTRO}-realsense2* \
|
|
libportaudio2 \
|
|
|
|
```
|
|
|
|
Установка moveit2 (внимательно проверяй)
|
|
```bash
|
|
sudo apt install -y build-essential \
|
|
cmake \
|
|
git \
|
|
python3-colcon-common-extensions \
|
|
python3-flake8 \
|
|
python3-rosdep \
|
|
python3-setuptools \
|
|
python3-vcstool \
|
|
wget
|
|
|
|
# Not Using
|
|
LC_ALL=C ros2 launch iiwa_moveit demo...
|
|
|
|
sudo pip3 install transforms3d --break-system-packages
|
|
```
|
|
Отправка робота в точку:
|
|
```bash
|
|
ros2 action send_goal /iiwa/move_to_pose iiwa_msgs/action/MoveToPose \
|
|
"{x: 0.5, y: 0.0, z: 0.5, a: 3.14, b: 0, c: 0, speed: 0.1, planner: 'ptp'}"
|
|
|
|
ros2 action send_goal --feedback /iiwa/move_to_joints iiwa_msgs/action/MoveToJoints \
|
|
"{joints: [0.0, 0.0, 0.0, -1.57, 0.0, 1.57, 0.0], speed: 0.4}"
|
|
|
|
ros2 service call /iiwa/move_to_named iiwa_msgs/srv/MoveToNamedPose \
|
|
"{name: 'home', speed: 0.5}"
|
|
|
|
ros2 service call /iiwa/move_to_named iiwa_msgs/srv/MoveToNamedPose \
|
|
"{name: 'work', speed: 0.3}"
|
|
|
|
ros2 service call /iiwa/stop std_srvs/srv/Trigger "{}"
|
|
```
|
|
|
|
Примеры использования `test_motion_sequence`:
|
|
```bash
|
|
ros2 run iiwa_planning motion_sequence_runner \
|
|
--ros-args \
|
|
-p config_path:=/path/to/config.json \
|
|
-p n_iterations:=3 \
|
|
-p delay_between_iterations:=5.0 \
|
|
-p bag_path:=/tmp/my_bag \
|
|
-p joints_action:=my_ns/move_to_joints \
|
|
-p pose_action:=my_ns/move_to_pose
|
|
|
|
```
|
|
|
|
Спавн объекта:
|
|
```bash
|
|
{
|
|
"data": "Solid { name \"test_box2\" translation 0 1 0.5 children [ Shape { appearance PBRAppearance { baseColor 0.901961 0.380392 0 } geometry Box { size 0.1 0.1 0.1 } } ] boundingObject Box { size 0.1 0.1 0.1 } physics Physics { } }"
|
|
}
|
|
```
|
|
|
|
Спавн `.proto`:
|
|
|
|
|
|
Можно заготовить готовые `.proto` файлы, и потом случайно спавнить объект по такому принципу + создать Node который будет вызываться и спавнить этот объекты. Может быть шаблон куда потом подставятся данные через `.format()`. По такому же принципу спавн человека. Остается понять, только задать область спавна относительно робта
|
|
|
|
Установка зависимостей для сборки пакетов:
|
|
|
|
```bash
|
|
rosdep install --from-paths src --ignore-src -r -y --os=ubuntu:jammy
|
|
```
|
|
|
|
Запись данных в rosbag:
|
|
|
|
```bash
|
|
$ sudo apt-get install ros-$ROS_DISTRO-rosbag2-storage-mcap
|
|
|
|
# Record all topics
|
|
ros2 bag record -a --storage mcap -o my_session
|
|
|
|
# Record specific topics
|
|
ros2 bag record \
|
|
/camera/image_raw \
|
|
/lidar/points \
|
|
/imu/data \
|
|
--storage mcap \
|
|
-o robot_drive_session
|
|
|
|
|
|
# LZ4 = faster write, moderate compression (good for real-time recording)
|
|
ros2 bag record -a --storage mcap \
|
|
--compression-mode file \
|
|
--compression-format lz4 \
|
|
-o compressed_session
|
|
|
|
# Zstandard = slower write, better compression (good for post-processing)
|
|
ros2 bag record -a --storage mcap \
|
|
--compression-mode file \
|
|
--compression-format zstd \
|
|
-o compressed_zstd_session
|
|
|
|
# convert existing rosbag2 to mcap format
|
|
ros2 bag convert \
|
|
-i robot_drive_old/ \
|
|
-o robot_drive_mcap/ \
|
|
--output-options '{"storage_id": "mcap"}'
|
|
```
|
|
|
|
|
|
<!-- Generate Doc -->
|
|
```bash
|
|
chmod +x doc/build_docs.sh
|
|
|
|
./build_docs.sh #Собирает статику в mkdocs/site/
|
|
./build_docs.sh build # То же самое явно
|
|
./build_docs.sh serve # Live-preview с авто-перезагрузкой
|
|
```
|
|
|
|
<!-- iiwa controller - docker -->
|
|
<!-- Lightweight cobot -->
|
|
```bash
|
|
docker build -t evilfisru/lwc:... -f docker/jazzy/.../Dockerfile .
|
|
|
|
docker run -it --rm --network host evilfisru/lwa:jazzy-lwa7-noble
|
|
```
|
|
|
|
```bash
|
|
# release - src/build/log удаляются (по умолчанию)
|
|
`docker build -t my-image .`
|
|
|
|
# dev - src остаётся для отладки
|
|
`docker build --build-arg BUILD_TYPE=dev -t my-image .`
|
|
```
|