/zx120_ros

Primary LanguageC++Apache License 2.0Apache-2.0

zx120_ros

OPERA対応油圧ショベルzx120の土木研究所公開ROSパッケージ群

概説

  • 国立研究開発法人土木研究所が公開するOPERA（Open Platform for Eathwork with Robotics Autonomy）対応の油圧ショベルであるZX120用のROSパッケージ群である
  • 本パッケージに含まれる各launchファイルを起動することで、実機やシミュレータを動作させるのに必要なROSノード群が立ち上がる
  • 動作確認済のROS Version : ROS Melodic Morenia + Ubuntu 18.04 LTS

ビルド方法

  • ワークスペースの作成（既にwsを作成済の場合は不要．以下、新規作成するワークスペースの名称を"catkin_ws"と仮定して表記）

    $ cd ~/
$ mkdir --parents catkin_ws/src
$ cd catkin_ws
$ catkin init
$ catkin build

  • 依存パッケージ群をインストールした上でパッケージのビルドと自分のワークスペースをインストール環境上にOverlayする
    vcstoolに関する参考サイト

    $ cd ~/catkin_ws/src
$ git clone https://github.com/pwri-opera/zx120_ros.git
$ sudo apt update
$ sudo apt install python-vcstool python-rosdep python-catkin-tools
$ git clone https://github.com/strv/vcstool-utils.git
$ rosdep install --from-paths ~/catkin_ws/src --ignore-src -r -y
$ ./vcstool-utils/import_all.sh -s .rosinstall ~/catkin_ws/src
$ catkin build
$ source ../devel/setup.bash

含有するサブパッケージ

zx120_bringup:

  • zx120の実機を動作させる際に必要なノード群を一括起動するためのlaunch用のサブパッケージ

zx120_control:

  • ros_controlの枠組みに倣い、作業機（=swing_joint, boom_joint, arm_joint, bucket_joint, bucket_end_joint）の部分をjoint_state_controller(type: joint_state_controller/JointStateController), upper_arm_contoller(position_controllers/JointTrajectoryController)という名称で実装したサブパッケージ

zx120_description:

  • zx120用のロボットモデルファイル(urdf, xacro含む)群

zx120_gazebo:

  • zx120をgazeboシミュレータ上で動作させるのに必要なノード群を一括起動するためのlaunch用のサブパッケージ

zx120_ikfast_plugin:

  • MoveItの逆**学計算を高速化するためのpluginライブラリ

zx120_moveit_config:

  • zx120の作業機（=swing, boom, arm, bucketの4軸）のモーション制御のためのライブラリ
  • MoveIt!に準拠しMoveIt Setup Assistantを用いて作成
  • industrial_coreのindustrial_trajectory_filterを利用し、手先軌道の動作指令について平滑化をしている

zx120_unity:

  • OPERAのUnityシミュレータと連携するために必要なノード群を一括起動するためのlaunch用のサブパッケージ

各ROSノード群の起動方法

  • 実機動作に必要なROSノード群の起動方法 
    $ roslaunch zx120_bringup zx120_vehicle.launch
  • Unityシミュレータとの連携に必要なROSノード群の起動方法 
    $ roslaunch zx120_unity zx120_standby.launch

ハードウェアシステム

zx120のハードウェアのシステム構成を以下のブロック図へ示します zx120_hardware_system

ソフトウェアシステム

roslaunch zx120_unity zx120_standy.launch実行時のノード/トピックパイプライン（rqt_graph）

correct_rosgraph

roslaunch zx120_bringup zx120_vehicle.launch実行時のノード/トピックパイプライン（rqt_graph）

vehicle_rosgraph