法奥机器人 ROS2 环境搭建

VSCode 需要安装插件才能正常识别编程文件。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++ 高阶语言插件，支持编写。
• 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利于编程的工具，包含 gcc/g++ 编译器、apt 更新工具、ROS2 环境等。

3.3.1 ROS2 Humble 版本安装

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。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。

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
apt-get update
apt-get install open-vm-tools open-vm-tools-desktop
vmware-user

重启虚拟机后重新尝试复制粘贴。

3.3.2 Ros-control 版本安装

在终端中输入以下命令安装 ros-controller（中间需输入 Y 以继续安装）：

sudo apt-get install ros-humble-ros2-control
sudo apt-get install ros-humble-ros2-controllers

验证 ROS 是否安装完成：

ros

3.3.3 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。在主目录下创建工作区 moveit2_ws/src。

在工作区 src 文件夹中，右键打开终端，安装 git 并从 git 克隆 Moveit2 的代码：

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，需手动克隆至目录中：

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

其中，moveit2.git 可替换为其他缺失的项目名称。

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 地址作为代理后，重新进行克隆。

完成后，利用一键安装工具安装 rosdep 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：

rosdep update
rosdep 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：

colcon build --cmake-args -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release

至此，MoveIt2 安装完成。

4. 插件导入与测试

4.1 MoveIt2 插件包导入

1. Fairino 提供的插件包已更新至资料站中，参考网址 FAIR-INNOVATION 查看和下载对应插件包。

2. 打开 moveit_ws/src/ 并将文件解压到当前文件夹下。Fairino 提供了不同机器人的使用文件，只需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
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 launch 文件：

ros2 launch fairino3_v6_moveit2_config demo.launch.py

RViz 界面会弹出。

2. 实现简单运动，只需拖拽机器人末端的轨迹球，或者进行 Joint 轴关节运动。

常用功能布局：

• 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。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。同时 fairino_hardware 插件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。

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/config 打开文件 fairino3_v6_robot.ros2_control.xacro，将文件的第 9 行指令 <plugin>mock_components/GenericSystem</plugin> 修改为： <plugin>fairino_hardware/FairinoHardwareInterface</plugin>。

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连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。