这篇文章主要介绍了如何在gazebo中对ur5进行仿真和controller的使用，包括controller_manager的使用和控制器command的主题数据发布。

  • ur 机器人的下载编译可以参考官方的帮助文档，下载源码，然后catkin_make，然后source devel/setup.bash载入资源文件。

  • 在gazebo中启动 ur5 模型，终端输入：

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roslaunch ur_gazebo ur5.launch limited:=true
  • ur5 模型的参数服务器中包含两个控制器, position_controllers/JointTrajectoryController和position_controllers/JointGroupPositionController这里先用位置控制模式JointGroupPositionController，就是单独控制关节轴，这样我们可以直观看到关节轴响应了下发的位置指令。
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arm_controller:
  type: position_controllers/JointTrajectoryController
  joints:
    - shoulder_pan_joint
    - shoulder_lift_joint
    - elbow_joint
    - wrist_1_joint
    - wrist_2_joint
    - wrist_3_joint
  constraints:
    goal_time: 0.6
    stopped_velocity_tolerance: 0.05
    shoulder_pan_joint: { trajectory: 0.1, goal: 0.1 }
    shoulder_lift_joint: { trajectory: 0.1, goal: 0.1 }
    elbow_joint: { trajectory: 0.1, goal: 0.1 }
    wrist_1_joint: { trajectory: 0.1, goal: 0.1 }
    wrist_2_joint: { trajectory: 0.1, goal: 0.1 }
    wrist_3_joint: { trajectory: 0.1, goal: 0.1 }
  stop_trajectory_duration: 0.5
  state_publish_rate: 25
  action_monitor_rate: 10
joint_group_position_controller:
  type: position_controllers/JointGroupPositionController
  joints:
    - shoulder_pan_joint
    - shoulder_lift_joint
    - elbow_joint
    - wrist_1_joint
    - wrist_2_joint
    - wrist_3_joint

  • ur5 的launch文件中，默认启动的控制器是关节轨迹控制，所以这里涉及到如何切换控制器的操作，详细内容可以参考controller_manager这篇文章。一下给出实际的操作。

  • 首先查看已载入的控制器：可以看到 ur 内部载入了两个控制器，就是在参数文件中显示的两个，arm_controller和joint_group_position_controller。

rosrun controller_manager controller_manager list

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arm_controller - hardware_interface::PositionJointInterface ( stopped )
joint_state_controller - hardware_interface::JointStateInterface ( running )
joint_group_position_controller - hardware_interface::PositionJointInterface ( running )
  • 暂停arm_controller，执行成功后会显示成功执行信息：

rosrun controller_manager controller_manager stop arm_controller

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Stopped ['arm_controller'] successfully
  • 启动joint_group_position_controller，同样也有执行成功与否的信息输出：

rosrun controller_manager controller_manager start joint_group_position_controller

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Started ['joint_group_position_controller'] successfully
  • controller_manager的详细指令如下：
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$ rosrun controller_manager controller_manager <command> <controller_name>

以下command可用:
load: 加载控制器 (construct and initialize)
unload: 卸载控制器 (destruct)
start: 启动控制器
stop: 结束控制器
spawn: 加载并启动控制器
kill: 停止并卸载控制器

  • 开始输入关节位置控制指令

  • 这里可以先查看一下关节位置指令的数据结构

  • 输入:

rostopic list

  • 可以看到有控制器的一个主题:

/joint_group_position_controller/command

  • 查看主题信息：该topic的type是std_msgs/Float64MultiArray。因此我们pub这个topic时就需要发送这个数据结构。

rostopic info /joint_group_position_controller/command

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Type: std_msgs/Float64MultiArray

Publishers: None

Subscribers:
 * /rostopic_120258_1572071888740 (http://localhost:42655/)
 * /gazebo (http://localhost:35425/)
  • 发布主题。因为这里Float64MultiArray是一个数组，如果是单个数据类型，那在数据结构后面直接跟具体的数据即可。如果是数组，那需要以python list的方式发送。这里-r 50表示这个topic的发布速率是50hz。然后就可以在gazebo中看到机器人五轴转了一个角度。

rostopic pub -r 50 /joint_group_position_controller/command std_msgs/Float64MultiArray '{data: [0,0,0,0,10,30]}'

  • 同时可以打开另一个终端，看到发布的topic的详细信息

rostopic echo /joint_group_position_controller/command

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layout:
  dim: []
  data_offset: 0
data: [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 10.0, 30.0]
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