基于ROS的可重構(gòu)模塊化機器人控制.pdf

1、可重構(gòu)模塊化機器人可以靈活構(gòu)建機器人的運動學構(gòu)型，以更好地完成現(xiàn)場任務。模塊化機器人機電系統(tǒng)開發(fā)逐步完善，而對應的軟件開發(fā)則仍然面臨著不少挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)有：1）靈活性：對應于機器人本體運動學構(gòu)型的多變性，系統(tǒng)軟件應當具備靈活應對多種構(gòu)型的能力，而非只是針對少數(shù)可能的情況，這需要自動建模技術(shù)實現(xiàn)；2）易用性：可重構(gòu)模塊化機器人廣泛應用現(xiàn)場作業(yè)的前提；3）開放性：易于傳感集成，二次開發(fā)；4）標準化：降低開發(fā)周期，提高系統(tǒng)可維護性。
　

2、　面對上述挑戰(zhàn)，本文在可重構(gòu)模塊化機器人平臺上，開發(fā)基于ROS(Robot Operating System)的軟件框架，并試圖回答這樣一個問題：如何利用ROS的開放框架實現(xiàn)針對模塊化機器人的控制，同時系統(tǒng)不特定針對某一個或某一些模塊化機器人運動學構(gòu)型，而是對于所有可能的情況都同樣適用。具體而言，本文主要研究了以下三方面內(nèi)容：
　　1.利用ROS中描述機器人的方法URDF/Xacro建立各模塊類型的模型描述，可重構(gòu)模塊化機器人將可

3、以用其組成模塊以及模塊間的連接關(guān)系來表達，通過指定模塊化機器人的運動學結(jié)構(gòu)，則可以自動生成對應機器人的文件系統(tǒng)；
　　2.利用外部相機識別每個模塊上的標志，然后根據(jù)模塊連接的幾何約束判斷模塊間的連接關(guān)系，從而識別整個機器人的運動學結(jié)構(gòu)，最后利用模塊的描述文件自動生成機器人模型并通過RViz顯示；
　　3.利用ros_canopen程序包實現(xiàn)ROS與機器人的CANopen協(xié)議通信，在此基礎(chǔ)上以模塊化操作臂為例測試了機器人的關(guān)節(jié)