ساخت رباتهای صنعتی سفارشی با ROS2: کنترل حرکت، سینماتیک مستقیم و معکوس
آموزش جامع ساخت رباتهای صنعتی سفارشی و کنترل حرکت با ROS2
این دوره آموزشی شما را در مسیر ساخت رباتهای صنعتی از ابتدا تا پیادهسازی سیستمهای کنترل پیشرفته هدایت میکند. با تمرکز بر ROS2، یاد میگیرید چگونه رباتهای 7 درجه آزادی مانند Franka Panda را با کنترلرهای سفارشی و نودهای مسیردهی (Trajectory Nodes) کنترل کنید.
محتوای دوره:
- پیادهسازی کنترلرهای ROS2 برای سینماتیک مستقیم و معکوس
- ساخت رباتهای صنعتی از صفر
- کنترلرهای سفارشی برای بازوی رباتیک 7 درجه آزادی (Franka Panda)
- ساخت کنترلرهای سفارشی Effort و Trajectory برای بازوی رباتیک در Gazebo
- سینماتیک مستقیم و معکوس با راه حل Robotics Toolbox (RTB)
- استخراج جدول Denavit–Hartenberg (DH) برای رباتهای شما
- ساختار سهبعدی پایه بازوی رباتیک با استفاده از URDF
- ساخت بازوی رباتیک سفارشی 3 درجه آزادی برای شبیهسازی در Gazebo
پیشنیازها
- آشنایی با مفاهیم پایه ROS2: گردش کار (Workflows)، ارتباط نودها (Nodes Communication)، فایلهای Launch (Launch Files)
- درک اصول اولیه پایتون 3 (Python 3)
نصب و راهاندازی:
- ROS 2 Humble
- Ubuntu 22.04 Focal
روند دوره:
این دوره با خلق یک ربات سفارشی به نام BAZU آغاز میشود که از ابتدا و با جزئیات کامل URDF شامل مفاصل (Joints) و لینکها (Links) ساخته خواهد شد. پس از ساخت ربات، با استفاده از پکیج ros2_control، کنترلرهای مختلفی (موقعیت، تلاش، مسیر مفصل) به آن اضافه میکنیم. سپس، جداول DH را برای حل مسائل سینماتیک مستقیم و معکوس ربات سفارشی خود با استفاده از Robotics Toolbox پیتر کورک (Peter Corke) استخراج میکنیم.
پس از تسلط بر اصول با ربات سفارشی، به سراغ ربات صنعتی شناختهشده و تجاری Franka Emika Panda با 7 درجه آزادی خواهیم رفت. هدف اولیه، نصب کنترلر سفارشی بر روی آن است تا بتوانیم هر ربات URDF در حال کاری را کنترل کنیم. سینماتیک مستقیم و معکوس این ربات نیز با کمک Robotics Toolbox حل خواهد شد.
در نهایت، یک رابط action lib برای مسیردهی مفاصل (Joint Trajectory) برای ربات Panda ایجاد میکنیم تا بتوانیم با ارسال نقاط مسیر، حرکت دلخواه انتهای ربات را تعریف کنیم.
دستاوردهای پس از گذراندن این دوره:
- ایجاد فضای کاری سفارشی (Custom Workspace)
- ایجاد پکیجهای سفارشی پایتون (Custom Python Packages)
- ساخت بازوهای رباتیک سفارشی (Custom Robotic Arms)
- پیادهسازی رابطهای کنترل ROS2 (Ros2 Control Interfaces)
- حل مسائل سینماتیک مستقیم و معکوس (Forward and Inverse Kinematics Solution)
- ساخت فایلهای Launch (Launch files)
- آشنایی با اصول اولیه شبیهسازی RVIZ و Gazebo (RVIZ and Gazebo Simulation Fundamentals)
- ساخت کنترلرهای سفارشی برای رباتهای شما
- کنترلر موقعیت (Position Controller)
- کنترلر تلاش (Effort Controller)
- کنترلر مسیر مفصل (Joint Trajectory Controller)
- اجرای مسیردهی ربات Panda (Panda Robot Trajectory Execution)
نیازمندیهای نرمافزاری
- Ubuntu 22.04
- ROS2 Humble
- ذهنی خلاق و آمادگی برای یک پروژه برنامهنویسی بزرگ
Muhammad Luqman
نمایش نظرات