机械臂的控制

注意：pymycobot 驱动库的版本必须大于4.0.0

使用前准备

在使用案例功能之前，请先确认以下硬件和环境准备齐全：

硬件设备
- MyCobot Pro 450 机械臂
- 网线（用于连接机械臂与电脑）
- 电源适配器
- 急停开关（确保安全操作）
软件与环境
- 已安装 Python 3.6 及以上版本
- 已安装 pymycobot 库（通过 pip install pymycobot 终端命令安装）
- 确保 MyCobot Pro 450 已正确接通电源，并处于待机状态
- 注意：Pro 450 服务端会在设备上电后自动启动，无需手动操作
网络配置
- MyCobot Pro 450 默认 IP 地址：192.168.0.232
- 默认端口号：4500
- 注意：PC 端需要将本机网卡 IP 设置为 同一网段（例如 192.168.0.xxx，xxx 为 2~254 之间的任意数，且不能与机械臂冲突）。
- 示例：
  - 机械臂 IP：192.168.0.232
  - PC IP：192.168.0.100
  - 子网掩码：255.255.255.0
- 验证：完成网络配置后，可在 PC 终端执行以下命令，若能成功返回数据包，则说明网络连接正常：
```
ping 192.168.0.232
```

1 滑块控制

打开命令行并运行：

roslaunch mycobot_pro_450 slider_control.launch

# 如果末端配有myGripper F100 力控夹爪，则运行：
roslaunch mycobot_pro_450 slider_control_force_gripper.launch

打开 rviz 和一个滑块组件，您将看到如下界面：

如果末端装有myGripper F100 力控夹爪，则会看到以下界面：

然后你就可以在 rviz 中 控制模型，通过拖动滑块使其移动。如果想让真实的霉菌机器人随着模型移动，则需要打开另一个命令行并运行：

# Pro450 默认ip地址为"192.168.0.232"，端口号为 4500。
rosrun mycobot_pro_450 slider_control.py

# 如果末端配有myGripper F100 力控夹爪，则运行：
rosrun mycobot_pro_450 slider_control_force_gripper.py

请注意：由于在命令输入的同时机械臂会移动到模型目前的位置，在您使用命令之前请确保 rviz 中的模型没有出现穿模现象

不要在连接机械臂后做出快速拖动滑块的行为，防止机械臂损坏

2 模型跟随

除了上述控制外，我们还可以让模型跟随真实的机械臂移动。

打开命令行，启动ros节点：

roscore

然后打开新的命令行并运行：

rosrun mycobot_pro_450 follow_display.py

运行成功后，需要同时按住机器末端按钮才能拖拽关节移动，终端输出信息如下

Trying to connect to real MyCobot Pro450...
IP: 192.168.0.232, port: 4500

Please press the button at the end of the machine to drag the joint.
请按下机器末端按钮进行关节拖拽运动

Publishing ...

最后打开另一个命令行并运行：

roslaunch mycobot_pro_450 follow_display.launch

它将 打开 rviz，显示模型跟随效果。此时拖动真实机械臂关节，仿真模型将会跟随真实机械臂运动。

3 GUI 控制

在前述内容的基础上，本软件包还提供了一个简单的图形用户界面（GUI）控制界面。连接到 mycobot。

打开命令行：

# Pro450 默认ip地址为"192.168.0.232"，端口号为 4500。
roslaunch mycobot_pro_450 simple_gui.launch

# 如果末端配有myGripper F100 力控夹爪，则运行：
roslaunch mycobot_pro_450 simple_gui_force_gripper.launch

如果末端装有myGripper F100 力控夹爪，则会看到以下界面：

运行成功后，终端信息输出如下：

SUMMARY
========

PARAMETERS
 * /mycobot_services/ip: 192.168.0.232
 * /mycobot_services/port: 4500
 * /robot_description: <?xml version="1....
 * /rosdistro: noetic
 * /rosversion: 1.16.0

NODES
  /
    mycobot_services (mycobot_pro450_communication/mycobot_services.py)
    real_listener (mycobot_pro_450/listen_real.py)
    robot_state_publisher (robot_state_publisher/robot_state_publisher)
    rviz (rviz/rviz)
    simple_gui (mycobot_pro_450/simple_gui.py)

auto-starting new master
process[master]: started with pid [69286]
ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311

setting /run_id to 5d888b36-8c89-11f0-b9c8-1f4f9291f209
process[rosout-1]: started with pid [69301]
started core service [/rosout]
process[robot_state_publisher-2]: started with pid [69304]
process[rviz-3]: started with pid [69308]
process[mycobot_services-4]: started with pid [69310]
process[real_listener-5]: started with pid [69311]
process[simple_gui-6]: started with pid [69317]
Current pymycobot library version: 4.0.1b0
pymycobot library version meets the requirements!
[INFO] [1757318207.730721]: Starting MyCobot service node...
[INFO] [1757318207.733988]: 192.168.0.232,4500

MyCobot Status
--------------------------------
Joint Limit:
    joint 1: -165 ~ +165
    joint 2: -120 ~ +120
    joint 3: -158 ~ +158
    joint 4: -165 ~ +165
    joint 5: -165 ~ +165
    joint 6: -175 ~ +175

[INFO] [1757318207.795377]: Services are ready

然后在GUI界面输入相关角度和坐标信息，点击对应按钮，即可实现真实机器与仿真模型的同步运动

注意： 使用夹爪开关按钮前，请确保自适应夹爪已连接至机器人手臂末端。

4 键盘控制

在 mycobot_pro_450 软件包中添加了键盘控制功能，并在 rviz 中执行实时同步。该功能依赖于 pythonApi，因此请务必与真正的机械臂连接。

打开命令行并运行：

# Pro450 默认ip地址为"192.168.0.232"，端口号为 4500。
roslaunch mycobot_pro_450 teleop_keyboard.launch

# 如果末端配有myGripper F100 力控夹爪，则运行：
roslaunch mycobot_pro_450 teleop_keyboard_force_gripper.launch

运行效果如下

如果末端装有myGripper F100 力控夹爪，则会看到以下界面：

mycobot 的信息将在命令行中输出如下：

SUMMARY
========

PARAMETERS
 * /mycobot_services/ip: 192.168.0.232
 * /mycobot_services/port: 4500
 * /robot_description: <?xml version="1....
 * /rosdistro: noetic
 * /rosversion: 1.16.0

NODES
  /
    mycobot_services (mycobot_pro450_communication/mycobot_topics.py)
    real_listener (mycobot_pro_450/listen_real_of_topic.py)
    robot_state_publisher (robot_state_publisher/robot_state_publisher)
    rviz (rviz/rviz)

auto-starting new master
process[master]: started with pid [76496]
ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311

setting /run_id to cf3d03b0-8c89-11f0-b9c8-1f4f9291f209
process[rosout-1]: started with pid [76511]
started core service [/rosout]
process[robot_state_publisher-2]: started with pid [76514]
process[rviz-3]: started with pid [76518]
process[mycobot_services-4]: started with pid [76520]
process[real_listener-5]: started with pid [76522]
Current pymycobot library version: 4.0.1b0
pymycobot library version meets the requirements!
[INFO] [1757318398.354867]: 192.168.0.232,4500

MyCobot Status
--------------------------------
Joint Limit:
    joint 1: -165 ~ +165
    joint 2: -120 ~ +120
    joint 3: -158 ~ +158
    joint 4: -165 ~ +165
    joint 5: -165 ~ +165
    joint 6: -175 ~ +175

然后打开另一个命令行运行:

rosrun mycobot_pro_450 teleop_keyboard.py

# 如果末端配有myGripper F100 力控夹爪，则运行：
rosrun mycobot_pro_450 teleop_keyboard_force_gripper.py

你将看到命令行输出如下:

Mycobot Pro450 Teleop Keyboard Controller (ROS1 - Topic Version)
---------------------------------------------------------
Movement (Cartesian):
              w (x+)
    a (y+)    s (x-)    d (y-)
              z (z-)    x (z+)

Rotation (Euler angles):
    u (rx+)  i (ry+)  o (rz+)
    j (rx-)  k (ry-)  l (rz-)

Movement Step:
    + : Increase movement step size
    - : Decrease movement step size

Gripper:
    g - open    h - close

Other:
    1 - Go to init pose
    2 - Go to home pose
    3 - Save current pose as home
    q - Quit

currently:    speed: 50    change percent: 5

在该终端中，您可以控制机械臂的状态，并使用命令行中的按键移动机械臂。

注意：先输入2机械臂回到起始点之后，再进行其他坐标控制操作，终端会有如下提示：

[WARN] [1758001794.385321]: Coordinate control disabled. Please press '2' first.
[INFO] [1758001804.552778]: Home pose reached. Coordinate control enabled.
[INFO] [1758001817.069637]: Home pose reached. Coordinate control enabled.
[WARN] [1758001836.301070]: Returned to zero. Press '2' to enable coordinate control.
[WARN] [1758001848.830702]: Coordinate control disabled. Please press '2' first.
[INFO] [1758001863.383565]: Home pose reached. Coordinate control enabled.
[WARN] [1758001933.596504]: Returned to zero. Press '2' to enable coordinate control.
[WARN] [1758001942.051899]: Coordinate control disabled. Please press '2' first.

本脚本支持的参数：

_speed：机械臂的运动速度
_change_percent：移动距离百分比

5 moveit 使用

mycobot_ros 整合了 MoveIt 部分。

打开命令行并运行：

roslaunch mycobot_pro450_moveit demo.launch

运行效果如下：

终端将输出如下信息，代表成功启动moveit：

[ INFO] [1757321505.678763337]: Loading robot model 'firefighter'...
[ INFO] [1757321505.782983258]: Set joints of group 'arm_group' to pose 'init_pose'.
[ INFO] [1757321505.783324504]: Fake controller 'fake_arm_group_controller' with joints [ joint1 joint2 joint3 joint4 joint5 joint6 ]
[ INFO] [1757321505.783798265]: Returned 1 controllers in list
[ INFO] [1757321505.792047465]: Trajectory execution is managing controllers
[ INFO] [1757321505.792117958]: MoveGroup debug mode is ON
Loading 'move_group/ApplyPlanningSceneService'...
Loading 'move_group/ClearOctomapService'...
Loading 'move_group/MoveGroupCartesianPathService'...
Loading 'move_group/MoveGroupExecuteTrajectoryAction'...
Loading 'move_group/MoveGroupGetPlanningSceneService'...
Loading 'move_group/MoveGroupKinematicsService'...
Loading 'move_group/MoveGroupMoveAction'...
Loading 'move_group/MoveGroupPickPlaceAction'...
Loading 'move_group/MoveGroupPlanService'...
Loading 'move_group/MoveGroupQueryPlannersService'...
Loading 'move_group/MoveGroupStateValidationService'...
Loading 'pilz_industrial_motion_planner/MoveGroupSequenceAction'...
[ INFO] [1757321505.848190702]: initialize move group sequence action
[ INFO] [1757321505.853932419]: Reading limits from namespace /robot_description_planning
Loading 'pilz_industrial_motion_planner/MoveGroupSequenceService'...
[ INFO] [1757321505.867558584]: Reading limits from namespace /robot_description_planning
[ INFO] [1757321505.884930897]: 

********************************************************
* MoveGroup using: 
*     - ApplyPlanningSceneService
*     - ClearOctomapService
*     - CartesianPathService
*     - ExecuteTrajectoryAction
*     - GetPlanningSceneService
*     - KinematicsService
*     - MoveAction
*     - PickPlaceAction
*     - MotionPlanService
*     - QueryPlannersService
*     - StateValidationService
*     - SequenceAction
*     - SequenceService
********************************************************

[ INFO] [1757321505.885485766]: MoveGroup context using planning plugin ompl_interface/OMPLPlanner
[ INFO] [1757321505.885536833]: MoveGroup context initialization complete

You can start planning now!

[ INFO] [1757321508.935642298]: Loading robot model 'firefighter'...
[ INFO] [1757321509.253483659]: Starting planning scene monitor
[ INFO] [1757321509.257223628]: Listening to '/move_group/monitored_planning_scene'
[ INFO] [1757321509.375270577]: Constructing new MoveGroup connection for group 'arm_group' in namespace ''
[ INFO] [1757321510.628737935]: Ready to take commands for planning group arm_group.

基本路径规划操作如下：

如果想让真正的机械臂同步执行计划，则需要打开另一个命令行并运行：

# Pro450 默认ip地址为"192.168.0.232"，端口号为 4500。
rosrun mycobot_pro450_moveit sync_plan.py

修改运动速度

为了防止关节在实际机械臂运动过程中晃动，需要降低关节的运动速度。

在sync_plan.py文件中，修改机械臂 Python API 的速度参数，此处改为 25。

  ...

def callback(data: JointState):
    """Callback function for ROS JointState subscription.

    This function converts incoming joint positions (radians) to angles
    in degrees and sends them to the Pro450 robotic arm.

    Args:
        data (JointState): Joint state message containing joint positions.
    """
    data_list = []
    for index, value in enumerate(data.position):
        radians_to_angles = round(math.degrees(value), 2)
        data_list.append(radians_to_angles)

    rospy.loginfo(data_list)
    mc.send_angles(data_list, 25)

  ...

在 Moveit RViz 界面中，修改速度和加速度的缩放比例。在这里，将其改为 0.1，然后保存当前配置。

6.2.4 基本功能案例

机械臂的控制

使用前准备

1 滑块控制

2 模型跟随

3 GUI 控制

4 键盘控制

5 moveit 使用

修改运动速度

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