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Starai Arm 机械臂ROS2 Moveit 使用教程

跟随臂 Viola领导臂 Violin跟随臂 Cello
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产品介绍​

  1. 开源设计，便于二次开发
    本系列伺服电机由华馨京科技提供，可打造开源且易于定制的6+1自由度机械臂解决方案。

  2. 多负载双臂系统
    Violin作为主机械臂（Leader），在其臂展的70%伸展状态下，从机械臂（Follower）Viola的工作负载为300克，从机械臂（Follower）Cello的工作负载则为750克, Cello最大支持1000克。

  3. 支持ROS2、MoveIt2与Isaac Sim
    支持通过ROS2（机器人操作系统2）发布和订阅机械臂数据话题并实现对机械臂的控制，同时支持通过MoveIt2完成运动学逆解计算，也可在Isaac Sim（NVIDIA机器人仿真平台）中进行仿真操作。

  4. 支持LeRobot平台集成
    本产品专为集成LeRobot平台设计。该平台提供PyTorch模型、数据集及工具，可用于现实世界机器人任务中的模仿学习，涵盖数据采集、仿真、训练与部署等环节。

  5. 开源软件开发工具包（SDK）
    支持Python与C++语言的SDK开发。

  6. 按键悬停功能
    模仿重力补偿原理，可通过按键控制机械臂在任意位置悬停。

  7. 模块化末端执行器
    支持用户自行DIY，实现快速替换。

  8. 丰富的学习资源
    我们提供全面的开源学习资源，包括环境搭建指南、安装调试教程及自定义抓取任务示例，助力用户快速上手并开发机器人应用。

  9. 兼容NVIDIA平台
    支持通过NVIDIA Jetson平台进行部署。

规格参数​

项目（Item）跟随臂 | Viola领导臂 | Violin跟随臂 | Cello
自由度（Degrees of Freedom）6+16+16+1
最大工作半径（Reach）470毫米470毫米670毫米
最大臂展（Span）940毫米940毫米1340毫米
重复定位精度（Repeatability）2毫米-1毫米
工作负载（Working Payload）300克（在70%工作半径下）-750克（在70%工作半径下）
伺服电机（Servos）RX8-U50H-M × 2
RA8-U25H-M × 4
RA8-U26H-M × 1		RX8-U50H-M × 2
RA8-U25H-M × 4
RA8-U26H-M × 1		RX18-U100H-M × 3
RX8-U50H-M × 3
RX8-U51H-M × 1
平行夹爪套件（Parallel Gripper Kit）✅（支持）-✅（支持）
腕部旋转（Wrist Rotate）支持（Yes）支持（Yes）支持（Yes）
任意位置悬停（Hold at any Position）支持（Yes）支持（Yes，带手柄按键）支持（Yes）
腕部相机安装座（Wrist Camera Mount）提供参考3D打印文件-提供参考3D打印文件
兼容LeRobot（Works with LeRobot）✅（兼容）✅（兼容）✅（兼容）
兼容ROS 2（Works with ROS 2）✅（兼容）✅（兼容）✅（兼容）
兼容MoveIt2（Works with MoveIt2）✅（兼容）✅（兼容）✅（兼容）
兼容Gazebo（Works with Gazebo）✅（兼容）✅（兼容）✅（兼容）
通信集线器（Communication Hub）UC-01UC-01UC-01
电源适配器（Power Supply）12伏10安/120瓦，XT30接口12伏10安/120瓦，XT30接口12伏25安/300瓦，XT60接口

有关舵机更多资讯，请访问以下链接。

RA8-U25H-M

RX18-U100H-M

RX8-U50H-M

环境依赖​

No LSB modules are available.

Distributor ID: Ubuntu

Description: Ubuntu 22.04.5 LTS

Release: 22.04

Codename: Jammy

ROS2: Humble

安装ROS2 Humble​

ROS2 Humble 安装指南

安装Moveit2​

sudo apt install ros-humble-moveit*

安装舵机SDK库​

sudo pip install pyserial
sudo pip install fashionstar-uart-sdk

创建工作空间并初始化​

mkdir -p ~/starai_ws/src
cd ~/starai_ws
colcon build

克隆starai-arm-moveit2功能包​

cd ~/starai_ws/src
git clone https://github.com/Welt-liu/starai-arm-moveit2.git
cd ~/starai_ws
colcon build
echo "source ~/starai_ws/install/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

Viola机械臂​

Starai Arm Moveit2仿真脚本（可选）​

ros2 launch viola_configure demo.launch.py

使用真实的机械臂​

Step 1:开启手臂控制节点​

启动手臂硬件驱动，手臂会移动到零位。

ros2 launch viola_moveit_config driver.launch.py

Step 2: 启动Moveit2节点​

ros2 launch viola_moveit_config actual_robot_demo.launch.py

Step 3: 手臂末端位姿读写示例​

ros2 launch viola_moveit_config moveit_write_read.launch.py

Cello机械臂​

Starai Arm Moveit2仿真脚本（可选）​

ros2 launch cello_moveit_config demo.launch.py

使用真实的机械臂​

Step 1:开启手臂控制节点​

启动手臂硬件驱动，手臂会移动到零位。

ros2 launch cello_moveit_config driver.launch.py

Step 2: 启动Moveit2节点​

ros2 launch cello_moveit_config actual_robot_demo.launch.py

Step 3: 手臂末端位姿读写示例​

ros2 launch cello_moveit_config moveit_write_read.launch.py

位姿话题发送节点示例​

请更新文件src/arm_moveit_write/src/topic_publisher.cpp

    // // viola
    // dataset1_ = { 
    //   {0.003, -0.204, 0.274},       // position
    //   {0.014, 0.717, 0.017, 0.696}, // orientation
    //   "open"                         // gripper_state
    // };
    // dataset2_ = {
    //   {-0.00, -0.34, 0.177},        // position
    //   {0.0, 0.7071, 0.0, 0.7071},   // orientation
    //   "close"                        // gripper_state
    // };

    // cello
    dataset1_ = {
      {-0.278, 0.000, 0.438},       // position
      {0.707, 0.000, -0.707, 0.000}, // orientation
      "open"                         // gripper_state
    };
    dataset2_ = {
      {-0.479, -0.000, 0.369},        // position
      {0.707, -0.000, -0.707, 0.000},   // orientation
      "close"                        // gripper_state
    }

colcon build
source install/setup.sh
ros2 run arm_moveit_write topic_publisher

FAQ​

  • 如果rivz2界面出现频闪，可以尝试以下指令:

    export QT_AUTO_SCREEN_SCALE_FACTOR=0
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