Roteiro de Laboratório 03-2023-1

Universidade Federal do Rio Grande do Sul Escola de Engenharia Departamento de Sistemas Elétricos de Automação e Energia ENG10026 Robótica A Roteiro de Laboratório 03 Descrição de Robôs e Cinemática Direta Prof. Walter Fetter Lages 30 de janeiro de 2023 1 Objetivo O objetivo deste roteiro de laboratório é familiarizar-se a descrição de robôs no ROS e com as funções para tratar a cinemática direta. tópicos no ROS. 2 Atividades A Tabela 1 mostra os parâmetros de Denavit-Hartenberg do robô R4, mostrado na Figura 1. Tabela 1: Parâmetros de Denavit-Hartenberg do robô R4. Junta θi di (mm) αi (°) ai (mm) 1 θ1 750 90 0 2 θ2 0 0 500 3 θ3 0 0 500 4 θ4 0 0 250 1. Atribua os sistemas de coordenadas aos elos do robô, de forma que os parâ- metros de Denavit-Hartenberg sejam realmente os mostrados na Tabela 1. 2. Identifique as dimensões dos elos. 3. Faça uma nova atribuição dos sistemas de coordenadas, agora usando as convenções de Denavit-Hartenberg modificadas. 1 Elo 2 Elo 3 Elo 4 Base Junta 2 Junta 3 Junta 4 Junta 1 Elo 1 Figura 1: Robô R4. 2 4. Faça uma tabela com os parâmetros de Denavit-Hartenberg modificados. 5. Crie um pacote no ROS 2 para descrever o robô R4. (a) Crie o pacote e ajuste o arquivos package.xml (b) Crie o diretório urdf e o arquivo com a descrição do robô. A parte visual e de colisão dos elos deverá ser implementada usando as pri- mitivas de cubo, cilindro e esfera do URDF. Considere que a base é um cubo com 500 mm e que a largura e profundidade de cada elo é 100 mm. Os elos são de magnésio, com uma densidade de 1738 kg/m3. (c) Crie o diretório launch e um arquivo de launch para publicar a des- crição do robô através do nodo robot_state_publisher em um tópico com o nome robot_description. (d) Crie o diretório config onde será armazenada a configuração do Rviz. (e) Crie outro arquivo de launch que mostre o robô no Rviz e exiba o GUI para que o robô possa ser movimentado. (f) Ajuste a configuração do Rviz para mostrar o robô e os sistemas de coordenadas associados a cada elo. Salve a configuração no diretório rviz criado anteriormente. 6. Verifique usando o GUI se o robô se move adequadamente. 7. Ajuste, se necessário, as definições dos sistemas de coordenadas para segui- rem as convenções de Denavit-Hartenberg modificadas. 8. Inclua sistemas de coordenadas (elos vazios) adicionais que sigam as con- venções de Denavit-Hartenberg. 9. Crie arquivos de configuração separados no Rviz de forma que um mostre os sistemas de coordenadas segundo as convenções de Denavit-Hartenberg e o outro mostre segundo as convenções de Denavit-Hartenberg modificadas. 3