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基于ROS的机器人等离子切割板坯毛刺运动规划

更新时间：2019-12-30 16:43:16 大小：2M 上传用户：songhuahua查看TA发布的资源 标签：ros机器人Python 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

针对钢铁行业现有板坯毛刺去除方法(如刮刀式去除法和锤刀式去除法)无法满足去毛刺质效的需要,提出了一种机器人等离子去板坯毛刺的新方法,并在ROS框架下进行了运动轨迹规划的研究。首先构建机器人URDF模型,使用Ubuntu终端命令及RVIZ进行可视化检验;其次配置及启动Move It控制平台及其功能插件;最后通过Python运动规划程序执行机器人等离子切割任务,利用Move It调用的OMPL开源运动规划算法进行轨迹规划,并使用rqt_plot插件进行轨迹规划分析。结果表明:该研究方法便捷有效,能完整地模拟机器人等离子切割运动轨迹规划的过程,为机器人等离子切割开源平台的开发提供了支持,对工业机器人在ROS下的应用研究具有科学价值。


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32  
9
第
卷
第
期
(
)
2018  
9
重 庆 理 工 大 学 学 报 自然科学  
年
月
Sep． 2018  
Journal of Chongqing University of Technology( Natural Science)  
Vol． 32  
No． 9  
  
doi: 10． 3969 /j． issn． 1674－8425( z) ． 2018． 09． 010  
:
，
，
， ．  
ROS  
［J］．  
的机器人等离子切割板坯毛刺运动规划  
(
) ，2018( 9) :  
本文引用格式 郝奇 许四祥 江天琦 等 基于  
重庆理工大学学报 自然科学  
61 － 66．  
Citation format: HAO Qi，XU Sixiang，JIANG Tianqi，et al． ROS-Based Robot Plasma Cutting Slab Burr Motion Planning［J］． Journal of Chongqing  
University of Technology( Natural Science) ，2018( 9) : 61 － 66．  
ROS  
基于  
的机器人等离子切割  
板坯毛刺运动规划  
，
，
，
郝 奇 许四祥 江天琦 朱宝林  
(
，
243000)  
安徽工业大学 机械工程学院 安徽 马鞍山  
:
(
)
摘
要 针对钢铁行业现有板坯毛刺去除方法 如刮刀式去除法和锤刀式去除法 无法满  
，
，
ROS  
足去毛刺质效的需要 提出了一种机器人等离子去板坯毛刺的新方法 并在  
框架下进行了  
。
运动轨迹规划的研究 首先构建机器人  
URDF ， Ubuntu  
RVIZ  
模型 使用  
终端命令及  
Python  
进行可视化  
;
MoveIt  
;
检验 其次配置及启动  
控制平台及其功能插件 最后通过  
运动规划程序执行机器  
，
MoveIt OMPL  
调用的  
，
开源运动规划算法进行轨迹规划 并使用  
rqt_plot  
人等离子切割任务 利用  
。
:
，
插件进行轨迹规划分析 结果表明 该研究方法便捷有效 能完整地模拟机器人等离子切割运  
，
，
ROS  
动轨迹规划的过程 为机器人等离子切割开源平台的开发提供了支持 对工业机器人在  
下
。
的应用研究具有科学价值  
:
;
; ROS; MoveIt; RVIZ; Python  
关
键
词 工业机器人 轨迹规划  
: TP242． 2  
: A  
: 1674 － 8425( 2018) 09 － 0061 － 06  
文章编号  
中图分类号  
文献标识码  
ROS-Based Robot Plasma Cutting Slab Burr Motion Planning  
HAO Qi，XU Sixiang，JIANG Tianqi，ZHU Baolin  
( Anhui University of Technology，Maanshan 243000，China)  
Abstract: For the steel industry，the existing slab burr removal methods，such as scraper removal and  
hammer removal，cannot meet the need for deburring such as hammer scraper method and cutting，  
and unable to meet the needs of deburring，a new method for the burr of the robot plasma to remove  
the slab was proposed，and the simulation design of the workstation was carried out by using the ROS．  
Firstly，the URDF model of plasma cutting robot should be constructed and the ubuntu terminal and  
RVIZ plug-ins can be used to test the model． Then it started the MoveIt platform and plug-in．  
Finally，the Python motion planning program was used to perform the plasma robot cutting task． The  
: 2018 － 03 － 15  
收稿日期  
:
( 51374007)  
基金项目 国家自然科学基金资助项目  
:
， ，  
，
，E-mail: 2359611157@ qq． com;  
，
通讯作者 许四祥  
作者简介 郝奇 男 硕士研究生 主要从事机器人技术及应用研究  
，E-mail: xsxhust@ ahut． edu． cn。  
，
，
，
男 博士 教授 主要从事机器人与机器视觉研究  
62  
重 庆 理 工 大 学 学 报  
  
program code used the OMPL open source motion planning algorithm called by MoveIt for trajectory  
planning，and used the rqt_plot plug-in for trajectory planning analysis． The results show that the  
method is convenient and effective，and can fully simulate the process of trajectory planning for  
plasma cutting robots． It has important scientific value for the application research of industrial robots  
in ROS．  
Key words: industrial robot; trajectory planning; ROS; MoveIt; RVIZ; Python  
钢铁行业定尺大型连铸坯采用数控火焰切割  
1
ROS  
控制系统总体设计  
，
机 火焰切割后熔融的钢液向下流动导致板坯底  
，
部粘连有一条呈冰柱状的毛刺 严重影响轧钢的  
1． 1 MoveIt  
控制架构设计  
机械臂控制系统基于  
MoveGroup  
。
表面质量和轧辊的寿命 而现有的刮刀式去除法  
ROS  
MoveIt  
架构及其插  
和锤刀式去除法都具有去毛刺效率低和刀具寿命  
，
，
类 这个类提供  
件 包括控制系统核心  
，
。
低的缺点 两者都无法满足工业现场的需要  
四祥等［1］提出了一种等离子去板坯毛刺的新方  
许
，
:
简易方式实现大部分功能 比如 设置关节或目标  
、
、
、
姿态 创建行为规划 移动机器人 在环境中增加  
，
:
对象或给机器人增加或减少对象［2 － 5］ 除了核心  
法 经实验表明 等离子弧切割不仅速度较快而且  
。
，
不会出现二次挂污 无论去毛刺质量或效率都得  
MoveGroup  
，
ROS  
、
参数服务器接口 机器  
类 还包括  
。
，
ROS  
到很大的提升 在此基础上 笔者通过  
操作  
、Python  
moveit_commander  
、
人控制器接口  
传感器接口和  
的
接口  
系统实现了机器人等离子切割板坯毛刺的运动规  
RVIZ  
，
1
插件接口 其系统结构如图  
，
划及离线仿真 为机器人等离子切割板坯毛刺开  
。
所示  
。
源平台的开发提供技术支持  
1
MoveIt  
图
控制系统架构  
urdf、config  
srdf  
1． 2 MoveIt  
参数服务器加载  
和
机器人配  
流程设计  
;
MoveGroup  
MoveIt  
2
置信息 通过机器人控制器接口  
类与  
的关  
控制机器人轨迹规划流程如图  
所
。
1
:
URDF，  
然后在  
RVIZ  
JointTrajectoryAction  
示
验
第
第
步 构建  
下进行检  
机器人控制器接口交换  
。
2
:
MoveIt  
Setup_Assistant  
步 使用  
的
生成配  
;
Joint-  
节运动数据信息 机器人传感器是为了获得  
，
。
3
置文件 并在其中添加机器人控制器插件  
第
State ， MoveGroup  
反馈的关节信息 便于  
调用运动  
。
: MoveIt  
，
步
控制机器人进行运动轨迹规划 包括启  
规划算法求得正逆运动学解和生成运动轨迹  
Python  
，
运动规划程序 最终分析运  
动配置文件和  

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