跳轉到

Interbotix ViperX300s

1. Setup

1-1. Motors

  • 底座的 U2D2 是 Dynamixel 客製化的 USB 介面轉換器，只負責通訊，不含電力。

  • 所使用的馬達皆為 Dynamixel，須要用 Dynamxiel Wizard 2.0 調整參數。

  • 沒外部供電或供錯電，馬達就無法被 Dynamixel Wizard 識別。

  • 馬達能被 Dynamxiel Wizard 識別後才能開始對接 ROS2。

1-2. Motor Recovery

Documentation: How To: Firmware Recover DYNAMIXEL Using U2D2

如果 Dynamixel Wizard 無論如何都偵測不到馬達，有可能是馬達出廠後還沒做 recovery。

注意事項：

  • 理論上 recovery 只須要做一次，後續都能被識別。
  • recover 時必須單獨燒錄馬達， 不可串連。
  • 在 recover 階段須要配置好每個馬達的 ID，若串連的馬達有相同 ID，其中一者會被忽略。

實驗室剛收到手臂時發現此問題，只好拆解整隻手臂，斷開馬達電路，個別燒錄。

1-3. Docker Image

Documentation:
ROS 2 Standard Software Setup — Interbotix X-Series Arms Documentation

根據官網，目前還不支援使用 Docker。

因此以下階段皆使用實驗室包的 Docker 做開發，環境詳情請參考interbotix_viperX300s。

2. Test & Calibration

Documentation:
Arm Control — Interbotix X-Series Arms Documentation

2-1. ROS2 API Testing

注意 Dynamixel Wizard 和 ROS2 Node 都會使用到 USB Port，同時間只能擇一。
使用 ROS2 前記得先在 Dynamixel Wizard 中 Disconnect。

  • 實體的 ViperX 連線時，運行此命令會鎖定手臂，並呈現姿態於 RViz 中。

    ros2 launch interbotix_xsarm_control xsarm_control.launch.py robot_model:=vx300s
    • 務必先確認 RViz 中的姿態是否和現實中一樣，有異則須手動校正。
    • 在 RViz 中的 Robot Namespace 輸入 vx300s ，Group Name 選擇 Arm。
      可以控制是否開啟 torque 以及切換姿態模式 sleep_position 或 home_position。

2-2. Calibration Guide

如果手臂在 RViz 和現實中姿態不一樣，須對馬達參數做校正。

校正

由於官方和社群都沒找到校正邏輯，目前只能依照個人經驗，歸納一下 Calibration 的心得。
注意這裡要校正的是 Dynamixel 馬達參數和 Rviz 座標的關係校正。

要交叉比對三個地方：

工具/檔案 作用說明 需調整項目
Dynamixel Wizard 2.0 調整馬達參數 homing_offset
interbotix_xsarm_control/config/vx300s.yaml 設定 ROS2 控制參數 Drive_Mode
RViz 觀察現實與模擬姿態是否一致 —

有 calibrate:true 馬達不用手動校正

注意到 yaml 中有這段，從屬馬達會被程式校正到和主動馬達同個角度。
校正角度會被丟到 EEPROM，能斷電記憶參數。所以不需要校正它們。

shadows:
shoulder:
    shadow_list: [shoulder_shadow]
    calibrate: true
elbow:
    shadow_list: [elbow_shadow]
    calibrate: true

ros2 yaml 覆蓋與編譯

yaml 下方 motors 的定義，會覆寫原先在 Dynamixel Wizard 上面的設定。
另外 yaml 更改後，須要做編譯 colcon build --cmake-clean-cache。

流程（依照 ID 順序重複此步驟， 直至所有馬達校正完成）：

  1. 開 ROS2 Node，記住 RViz 和實體的角度差。
  2. 取消 Torque，手動旋轉馬達，觀察旋轉方向是否一致。
  3. 若一致：跳到下一步。
    若不一致： 將 .yaml 的 Drive_Mode 改為 0 或 1 (正反方向)，改完重回第一步。
    （ shoulder_shadow 和 elbow_shadow 若須改則要一同改。）
  4. 如果角度差：
    • 小於 90 度
      1. 關閉 ROS2 Node，連接 Dynamixel Wizard 2.0。
      2. 調整 homing_offset 並 save 。單位換算：1 degree ~ 11.37778。
      3. Dynamixel Wizard 中 Disconnect，開啟 ROS2 Node 看 RViz。
      4. 如此反覆，調整 homing_offset 正負和大小直到滿意。
    • 大於 90 度
      1. 根據 Dynamixel X - C2.4.10. Homing Offset(20)， 因為 ROS2 會設置 Operateing Mode 皆為 Position Control（ 不在 yaml 裡 ），所以 homing_offset 只能在正負 90 度之間調整。
      2. 拆卸機構和馬達，保持上電的情況下，手動旋轉馬達舵機盤 90~180 度。
      3. 鎖緊機構後再回到第一步。