¡Aprende a crear un modelo de robot de 4 ruedas en ROS!

Índice de contenidos

1. Introducción
2. Instalación de paquetes necesarios
3. Creación de un archivo urdf
4. Creación del paquete
5. Configuración del lanzador
6. Visualización del modelo del robot
7. Creación de las ruedas
8. Guardado de la configuración
9. Rotación de las ruedas
10. Conclusiones

1. Introducción

¡Bienvenidos a los tutoriales de Robótica y Mecatrónica en ROS! En este tutorial aprenderemos cómo crear un archivo urdf y un modelo de un robot móvil de cuatro ruedas en ROS (Robot Operating System). Este modelo será visualizado usando Arvis y constará de una base de robot representada por un rectángulo rojo y cuatro ruedas representadas por cilindros amarillos. Antes de comenzar con las explicaciones, permítanme explicar la principal motivación para crear este tutorial en video, que es proporcionar un recurso completo y actualizado para la creación de modelos de robots en ROS.

2. Instalación de paquetes necesarios

Lo primero que debemos hacer es instalar los paquetes necesarios. Es probable que ya los tengas instalados si cuentas con la distribución noetic de ROS. De todas formas, es recomendable verificar su instalación.

sudo apt install ros-noetic-rviz
sudo apt install ros-noetic-urdfdom
sudo apt install ros-noetic-urdfdom-py
sudo apt install ros-noetic-joint-state-publisher-gui

3. Creación de un archivo urdf

El primer paso para crear un modelo de robot es crear un archivo urdf, que describe la geometría tridimensional del robot. Utilizaremos el siguiente código como ejemplo:

<robot>
  <link name="base_link">
    <visual>
      <geometry>
        <box size="1 0.6 0.3" />
      </geometry>
      <material name="red">
        <color rgba="1 0 0 1" />
      </material>
    </visual>
  </link>
</robot>

En este ejemplo, definimos un enlace llamado "base_link" que representa la base del robot con una caja roja de dimensiones 1x0.6x0.3. Por supuesto, puedes personalizar el modelo según tus necesidades.

4. Creación del paquete

El siguiente paso es crear un paquete en ROS para almacenar nuestro modelo y otros archivos relacionados. Primero, crea una carpeta principal para el paquete y dentro de ella crea una subcarpeta llamada "src". Asegúrate de tener habilitado el entorno de trabajo de ROS antes de continuar.

mkdir -p ~/robot_dd_model_package/src
cd ~/robot_dd_model_package
catkin_make
source devel/setup.bash

5. Configuración del lanzador

Para visualizar el modelo del robot en RViz, necesitamos crear un archivo de lanzamiento. Dentro de la carpeta "src" del paquete, crea una carpeta llamada "launch" y luego crea un archivo vacío llamado "robot.launch" dentro de esta carpeta. Este archivo contendrá el código de inicio de todos los nodos necesarios. Aquí hay un ejemplo:

<!-- robot.launch -->
<launch>
  <arg name="model" default="$(find robot_dd_model_package)/urdf/robot.urdf" />

  <param name="robot_description" textfile="$(arg model)" />

  <node name="joint_state_publisher" pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" />

  <node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="state_publisher" />

  <node name="arvis" pkg="rviz" type="rviz" args="-d $(find robot_dd_model_package)/robo.rviz" />
</launch>

Este archivo de lanzamiento especifica los nodos necesarios para publicar los estados de las articulaciones y visualizar el modelo del robot en RViz. Asegúrate de que los nombres de los paquetes y rutas de archivo coincidan con tu configuración.

6. Visualización del modelo del robot

Una vez que hayas completado los pasos anteriores, podrás visualizar el modelo del robot en RViz. Simplemente ejecuta el siguiente comando para iniciar ROS y RViz:

roscore
roslaunch robot_dd_model_package robot.launch

Esto abrirá RViz con el modelo del robot. Si no ves el modelo, asegúrate de hacer clic en "ADD" y seleccionar el archivo correspondiente.

7. Creación de las ruedas

Para modelar las ruedas del robot, necesitaremos crear una articulación entre las ruedas y la base del robot. Aquí hay un ejemplo de cómo hacerlo para la rueda 1:

<joint name="wheel1_joint" type="continuous">
  <parent link="base_link" />
  <child link="wheel1_link" />
  <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
  <axis xyz="0 0 1" />
</joint>

<link name="wheel1_link">
  <visual>
    <geometry>
      <cylinder length="0.1" radius="0.15" />
    </geometry>
    <material name="yellow">
      <color rgba="1 1 0 1" />
    </material>
  </visual>
</link>

Aquí definimos una articulación "wheel1_joint" de tipo "continuous" que permite que la rueda 1 rote alrededor de la base del robot. También creamos un enlace "wheel1_link" que representa la rueda como un cilindro amarillo.

8. Guardado de la configuración

Una vez que hayas terminado de crear y configurar el modelo del robot, es importante guardar la configuración para que puedas cargarla nuevamente la próxima vez que abras RViz. Para guardar la configuración, simplemente haz clic en "File" y luego en "Save Configuration As". Asegúrate de guardar la configuración en la carpeta "src" del paquete y de darle el nombre Correcto, como "robot_arvis.rviz".

9. Rotación de las ruedas

Una vez que hayas guardado la configuración, podrás iniciar RViz y rotar las ruedas del robot. Para hacer esto, ejecuta el siguiente comando:

roslaunch robot_dd_model_package robot.launch

Esto abrirá RViz con la configuración guardada y podrás usar el GUI para rotar las ruedas.

10. Conclusiones

En este Tutorial, aprendimos cómo crear un archivo urdf y un modelo de robot en ROS. Además, vimos cómo configurar la visualización del modelo en RViz y cómo rotar las ruedas del robot. Espero que este tutorial haya sido útil y te anime a seguir explorando el emocionante mundo de la robótica con ROS.

¡Gracias por leer y buen día!

Pros:

• Explicación clara y paso a paso para la creación de un modelo de robot en ROS.
• Incluye código y comandos necesarios para la instalación de paquetes y lanzamiento del modelo.
• Se proporciona una solución para problemas comunes, como la visualización del modelo en RViz.

Contras:

• Puede requerir conocimientos previos de ROS y programación.

Destacados

• En este tutorial aprenderemos cómo crear un archivo urdf y un modelo de un robot móvil de cuatro ruedas en ROS. 🤖
• Antes de comenzar con las explicaciones, permítanme explicar la principal motivación para crear este tutorial en video, que es proporcionar un recurso completo y actualizado para la creación de modelos de robots en ROS. 📚
• El archivo urdf describe la geometría tridimensional del robot. En nuestro ejemplo, creamos un enlace llamado "base_link" que representa la base del robot con una caja roja de dimensiones 1x0.6x0.3. 📝
• Luego, creamos un paquete en ROS para almacenar nuestro modelo y otros archivos relacionados. Esto se hace creando una carpeta principal llamada "robot_dd_model_package" y una subcarpeta "src". 📦
• Para visualizar el modelo del robot en RViz, necesitamos crear un archivo de lanzamiento que especifique los nodos necesarios. Asegúrate de que los nombres de los paquetes y rutas de archivo coincidan con tu configuración. 🚀
• Una vez que hayas completado los pasos anteriores, podrás visualizar el modelo del robot en RViz. Simplemente ejecuta los comandos proporcionados y disfruta de la visualización en 3D. 😊
• Además de la base del robot, también aprendimos a modelar las ruedas. Creamos articulaciones y enlaces correspondientes para permitir la rotación de las ruedas alrededor de la base del robot. 🔄
• Recuerda guardar la configuración de RViz para cargarla fácilmente en futuras sesiones. Esto te permitirá mantener y explorar tu modelo de robot sin tener que configurarlo desde cero cada vez. 💾