如何使用游戏手柄远程操控机械臂

本指南将介绍如何使用游戏手柄移动 Panda 机械臂。

前提条件

确保你的工作区已安装所需的包，并且你有一个受 ROS 2 joy 支持的游戏手柄。可以先启动一个 joy 节点，然后运行 ros2 topic echo /joy 来测试游戏手柄是否能被 joy 检测到。

要求

• Ubuntu 22.04
• ROS 2 Humble
• MoveIt 2
• MoveIt 2 Tutorials
• ROS2 joy

步骤

1. 构建 MoveIt 2 工作区

   首先，cd 到 moveit2 工作区的根目录（如果你按照入门指南操作，这将是 ~/ws_moveit/）。

   然后，运行 colcon build。

2. 插入你的游戏手柄。

3. 加载 install 脚本并运行 moveit_servo 示例文件。

   运行 source install/setup.bash，然后运行 ros2 launch moveit_servo servo_example.launch.py

4. 按照下图作为参考来移动机械臂。

   

   drawio 文档可以在这里查看。

说明

本节解释启动文件以及将游戏手柄输入转换为运动指令的节点。

启动文件

启动此示例的文件是 ws_moveit2/src/moveit2/moveit_ros/moveit_servo/launch/servo_example.launch.py

该启动文件不仅启动了 Panda 机械臂规划所需的一切，还启动了 joy 节点和 JoyToServoPub 节点（下文将解释）。

最值得注意的是启动 joy 和 JoyToServoPub 节点的代码部分。它们都被创建为 ComposableNode。关于 ComposableNode 的更多信息可以在这里和这里找到。

ComposableNode(
    package="moveit_servo",
    plugin="moveit_servo::JoyToServoPub",
    name="controller_to_servo_node",
),
ComposableNode(
    package="joy",
    plugin="joy::Joy",
    name="joy_node",
)

JoyToServoPub

将游戏手柄输入转换为运动指令的节点是 ws_moveit2/src/moveit2/moveit_ros/moveit_servo/src/teleop_demo/joystick_servo_example.cpp

该节点订阅 joy 节点发布的游戏手柄状态消息，并发布 TwistStamped 消息、JointJog 消息和 PlanningScene 消息。

PlanningScene 消息只在 JoyToServoPub 首次构造时发布一次，用于向规划场景中添加一些障碍物。

JointJog 和 TwistStamped 消息的区别在于：TwistStamped 消息定义的是末端执行器的运动，由逆运动学求解器据此计算各关节的运动；而 JointJog 消息则是直接控制各个关节的运动。

当有消息发布到 joy 话题时，会调用 joyCB 函数，将游戏手柄的按键输入转换为机械臂的指令。如果同一时刻的输入同时触发了 JointJog 和 TwistStamped 消息，则只发布 JointJog 消息。