Проект по управлению проектами для специальности "Мехатроника и робототехника" 2017 года в Инженерно-строительном институте ТONGJI University — Автоматическое программирование на основе системы цифровых двойников

1. Введение

В этом проекте используется система цифровых двойников в качестве модели, а реальные промышленные роботы и рабочие места используются для проверки. С помощью алгоритмов планирования траекторий и предотвращения столкновений в виртуальной системе роботы управления движением роботов выполняют операции по захвату деталей. В проекте используются ROS и MoveIt! для планирования траекторий и предотвращения столкновений, а также для управления движением робота с семью степенями свободы. Для связи виртуального робота с реальным используется OPC UA. Учащиеся, участвующие в проекте, должны обладать базовыми знаниями Linux, а также иметь навыки программирования на C++ и Python.

2. Зависимости

• Ubuntu 18.04
• ROS Melodic
• MoveIt!
• OPC UA

3. Архитектура программного обеспечения```Shell

. ├── Documents // некоторые документы ├── LICENSE // лицензия MIT ├── manage.md // документация по рабочему процессу Git ├── Model // модели роботов │ ├── Model_URDF_SLDASM // модель робота KUKA в SolidWorks │ └── Архив // архив моделей ├── README.en.md ├── README.md ├── ws_kuka_v1 // рабочее пространство ROS (версия 1 - модель робота без горизонтального перемещения - 6 степеней свободы) │ └── src // исходные коды пакета планирования траекторий робота │ ├── CMakeLists.txt │ ├── kuka_moveit // пакет управления роботом KUKA с использованием MoveIt! │ ├── kuka_urdf // пакет определения модели робота KUKA в формате URDF │ └── ros_opcua_communication // пакет связи opcua └── ws_kuka_v2 // рабочее пространство ROS (версия 2 - модель робота без горизонтального перемещения - 7 степеней свободы) └── src // исходные коды пакета планирования траекторий робота ├── CMakeLists.txt ├── kuka_moveit // пакет управления роботом KUKA с использованием MoveIt! ├── kuka_urdf // пакет определения модели робота KUKA в формате URDF └── ros_opcua_communication // пакет связи opcua

### Запуск планирования траекторий робота

```Shell
$ roscore
$ cd ws_kuka_v2
$ catkin_make
$ source ./devel/setup.bash                             // если используется zsh, выполните `$ source ./devel/setup.zsh`
$ roslaunch kuka_moveit demo.launch                     // запуск виртуальной модели робота в rviz
$ roslaunch kuka_moveit moveKuka.launch                 // запуск программы управления роботом, включая добавление препятствий STL, добавление целевых объектов и планирование траекторий робота

Настройки связи OPCUA

$ roslaunch ros_opcua_impl_python_opcua rosopcua.launch  // запуск ros_opcua_communication
$ opcua-client                                          // запуск клиента opcua-client

• Введите адрес opc.tcp://localhost:21554 в адресную строку верхней части интерфейса связи и нажмите кнопку подключения справа, чтобы установить соединение.
• В контекстном меню ROS->Objects->ROS_Actions->move_group->move_group_send_goal выберите вызов, чтобы ввести координаты цели и установить соединение.

$ rqu_graph                                             // используйте `rqu_graph` для проверки состояния связи

5. Скриншоты результатов

6. Видео проекта

Робототехнический путь планирования и избегания препятствий на основе цифровых двойников и ROS## 7. Участники проекта