法奥机器人ROS2环境搭建

   1.2  ros2SDK包下载

           用浏览器访问gitee法奥仓库   FAIR-INNOVATION (fair-innovation) - Gitee.com   然后按下图示选择对应自己版本的ROS2包。

 第二章 测试平台搭建

2.1虚拟平台安装

                    2.1.1虚拟机安装 

国内用户一般使用 Windows系统电脑，在一台电脑上安装多个系统也可以实现，单不符合大多数人的使用习惯，利用软件 'VMware workstation'可在windows上安装多种系统。

此处提供第三方的下载连接： 

VMware Workstation Pro - Download

如有需要，可网络搜索其他下载途径，并按照网络教程进行安装。

本次示例使用的版本为：VMware workstation 16 pro ；对于虚拟机软件的版本并无要求。

            2.1.2ubuntu 的安装

                1）ubuntu 是基于linux的其中一个桌面操作系统，前往ubuntu的官网下载安装镜像。ubuntu 官网中默认下载的是最新版本，SDK对于编译版本有要求，本示例中使用的是ubuntu 22.04.5 LTS 版本：ubuntu-22.04.4-desktop-amd64.iso，可参照以下连接：

https://cn.ubuntu.com/download/alternative-downloads

        如官方网站版本有更新，可网络查询其他连接以下载镜像文件。

        2）打开虚拟机软件，点击选择'创建新的虚拟机'。

        选择典型选项 >>安装光盘文件映象，选择下载的文件 >> 自定义名称及密码>>选择安装位置 >>给定硬盘大小>>点击完成后，虚拟机将自动安装。

        3）稍作等待，将进入ubuntu安装界面，跟随指引安装完成ubuntu。（相关设置如无特殊要求，使用默认安装即可。）

        安装按成后，点击立即重启，重启完成后，将进入ubuntu登陆界面，界面如下图所示，输入规定的密码，进入ubuntu系统。

        4）点击应用框，选中'setting'，打开设置界面，添加中文语言，并重启。

        重启后，界面如下图所示：

第三章 软件环境搭建

        3.1  vscode安装

        vscode 是较为常用的编辑软件，其具备众多插件，能完成多种语言的编译及编辑工作，本次作为代码查看器使用，单并非编辑代码的唯一方式。利用ubuntu的浏览器，可以直接下载vscode在ubutu的安装包。

        1）打开火狐浏览器，搜索'vscode'，进入官网界面。

        2）点击下载.deb 文件，下载安装包。

        3）打开下载的文件夹，右键空白处点击'在终端中打开'。

        4）在弹出的终端框中输入 'sudo dpkg -i code',按下'tab'键自动补全剩下文件包名并键入，等待出现下一个输入行后即为安装完成。（期间需要输入密码，密码不可见，输入后按下键入即可）。

        5）打开应用抽屉，检查是否出现vscode图标。

3.2vscode插件安装

        vscode需要安装插件才能正常识别编程文件，点击vscode图标打开软件，并点击插件库查找插件下载。

推荐的插件如下：

chinese（simplified） 简体中文插件，修改界面语言。

c/c++  c/c++的高阶语言插件，用于支持c/c++的编写。

vscode-icons  图标插件，修改文件目录下的文件图标。

c/c++ extension pack 拓展插件

3.3  ROS 及环境变量配置

        使用第三方一键配置包能快捷安装各种利于编程的工具，包含 gcc /g++ 编译器，apt 安装工具的更新，ROS2环境等等。

3.1.1 Ros2-humble版本 安装

        此处是针对ROS2环境的一键配置，但也集成了对于c++ ,python 等等支持,一键安装，能避免诸多安装上的小问题。在任意终端界面，输入以下指令：

wget http://fishros.com/install -O fishros && . fishros

在提示中选择'1'安装 ROS 环境,。

在更换源选项时，建议使用 '1'，自动选择源文件连接再进行安装，并在接下来的具体选项中选择'2'更换系统源并清理第三方源

在接下来的版本安装中，选择 '1' humble 版本，并选择较完整的 '1'桌面版。

直至安装完成，如下图所示：

》》如遇到虚拟机与主机间无法进行复制粘贴操作，在终端中输入如下命令：

sudo su //   进入管理员模式

apt-get update//         更新apt-get

apt-get install open-vm-tools open-vm-tools-desktop //         安装VM工具

                          vmware-user //                开启服务

    重启虚拟机后重新尝试复制粘贴。

3.1.2  Ros-control版本安装

         在终端中，输入以下命令安装 ros-controller。注意：中间需要输入'Y'以继续安装。

①' sudo apt-get install ros-humble-ros2-control '

②' sudo apt-get install ros-humble-ros2-controllers'

在终端中输入 以下命令用以验证ROS是否安装完成。

'ros'

3.1.3   Moveit2版本安装

        首先利用APT-GET 安装moveit 包；

使用moveit2插件，需先进行moveit2及moveit2_tutorials源码的安装。

首先，在主目录下创建文件夹作为要用的工作区' moveit2_ws/src'

        在工作区(src文件夹)中，右键打开终端，安装git并从git上克隆Moveit2 的代码.

        注意：中间需要输入'Y'以继续安装

sudo apt install git

git clone https://github.com/ros-planning/moveit2\_tutorials -b humble --depth 1 

完成后输入以下命令，完成全部代码的克隆：

'sudo apt install python3-vcstool'

'vcs import < moveit2_tutorials/moveit2_tutorials.repos'

如遇到克隆失败的项目，需要手动克隆至目录中

输入以下命令：

'git clone https://github.com/ros-planning/moveit2.git'

其中，moveit2.git 可替换为其他确实的项目名称。

            或者打开'/home/fruser/moveit2_ws/src/moveit2_tutorials/moveit2_tutorials.repos',      将需要克隆的URL链接前， 加入 ' GitHub Proxy 最新地址发布'作为代理后，                    重新进行'vcs import < moveit2_tutorials/moveit2_tutorials.repos'的克隆。

        完成后，利用一键安装工具，安装'rosdepc'用于搜索下载依赖。进入 'moveit2_ws'文件夹，右键点击空白处打开终端，输入以下命令，查找并安装依赖项。

'wget http://fishros.com/install -O fishros && . fishros'

键入'3'，安装rosdep工具。

接着，在当前终端中输入以下指令，安装所需要的依赖库。

rosdepc update

rosdepc install --from-path src --ignore-src -r -y

依赖安装完成后，继而进行代码编译，使用'colcon '指令进行编译，在当前终端中，输入以下指令。

colcon build --cmake-args -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release

1. 至此，moveit2 安装完成。                                 

第四章  插件包导入及插件测试

        4.1 MOVEIT2插件包导入

                1）fairino 提供的插件包已经更新至资料站中，可参考如下网址查看和下载对应插件包：

FAIR-INNOVATION (fair-innovation) - Gitee.comhttps://gitee.com/fair-innovation

        2） 打开' moveit_ws/src/.'并将文件解压到当前文件夹下。注意，fairino 提供了不同机器人的使用文件，只需要解压符合现场机器人型号的文件，如需要进行示例代码 'fairino_mtc_demo',需从技术人员处获取代码，一并放入'src'路径中，执行编译代码。

回到moveit2目录下，右键打开终端，分别执行以下命令，并指令进行编译。

colcon build --packages-select fairino_msgs

colcon build --packages-select fairino_hardware

colcon build --packages-select fairino_description

colcon build --packages-select fairino3_v6_moveit2_config（以FR3机型为例）

colcon build --packages-select fairino_mtc_demo

source install/setup.bash

至此，fairino ros2 moveit插件包需要的文件已经移动完成。

4.2 RVIZ 仿真操作简介

        1）在'moveit2_ws'文件夹下，打开终端，输入以下指令，将moveit2 生成的文件进行编译并更新。

colcon build --packages-select fairino3_v6_moveit2_config

source install/setup.bash

输入以下指令执行lunch文件。

ros2 launch fairino3_v6_moveit2_config demo.launch.py

至此，RVIZ 界面会弹出如下：

2）想要实现简单运动，只需要拖拽机器人末端的轨迹球，或者进行joint 轴关节运动。以下为常用的功能布局图：

Planning: 规划操作选窗。

Commands：指令区。

显示机器人模型的区域为机器人可视作业视窗。

         鼠标拖拽末端轨迹球，改变机器人的位置，注意，若轨迹球偏离机器人的可达位姿，机器人末端无法与轨迹球贴合。

在可视化作业区内，鼠标操作定义如下：

左键：拖动旋转视图。

右键：拖动放大视图。

中键：滚轮滑动放大视图/滚轮点击平行移动视图。

点击'Plan'按钮，可视化视图中会进行路径规划，并以虚影动作展示规划出的动作。

点击'Execute'会驱动机器人按照仿真路径运动到目标位置。

点击'Plan& Execute'会控制机器人进行路径规划并运动。

        点击'Joints'进入关节控制界面，拖拽对应关节的滑动条，同样可以改变机器人位姿。再通过'Plan& Execute'进行动作的执行。

若关闭rviz，终端进程无法退出，可以直接关闭终端或者使用'ctrl + C '来结束进程。

4.3  RVIZ 与机器人实机联动操作简介

        1）使用RVIZ 与机器人联动，需要使用fairino_hardware 功能包，，通过fairino_hardware插件move_group将运动规划发送给moveit_control，然后转发给ros2_control，ros2_control再通过fairino_hardware插件驱动实际机器人运动，并且fairino_hardware插件还会接受实际机器人的反馈数据，从而实现rviz2仿真界面机器人模型与实际机器人的同步，从而实现用户通过rviz2界面驱动实际机器人运动功能。

注意：确认hardware 功能包需要支持机器人的软件版本，确保API对齐，以避免数据不对应导致的控制失败！！

确定机器人已经与上位机网络连接，且机器人网络IP地址为：192.168.58.2

进入如下路径：'/home/fruser/moveit2_ws/install/fairino3_v6_moveit2_config/share/fairino3_v6_moveit2_config/co nfig'

打开文件'fairino3_v6_robot.ros2_control.xacro'，将文件的第9行指令'mock_components/GenericSystem'修改为：

'fairino_hardware/FairinoHardwareInterface'。

返回'moveit2_ws'，打开终端重新输入命令，重新运行 RVIZ 代码。

source install/setup.bash

ros2 launch fairino3_v6_moveit2_config demo.launch.py

此时机器人应与实际链接的机器人位姿一致。

鼠标拖动轨迹球，改变机器人目标位置，并点击'Plan&Execute',RVIZ会控制机器人前往目标位置，至此，ROS2 moveit2 插件包安装验证完成，