LAB-4

LABORATORIO 4 DE ROBÓTICA

Vídeo del brazo alcanzando cada posición solicitada.

VIDEO DEMOSTRACIÓN DEL LABORATORIO

Gráfica digital de las poses comparándola con la fotografía del brazo real en la misma configuración.

A continuación se presentan las configuraciones del robot de forma digital y en el robot real:

POSE DE HOME

La pose de HOME corresponde a la pose donde todas las articulaciones están en 0.

POSE 1

La pose de 1 corresponde a 25, 25, 20, -20, 0.

POSE 2

La pose de 2 corresponde a -35,35, -30, 30, 0.

POSE 3

La pose de 3 corresponde a 85, -20, 55, 25, 0.

POSE 4

La pose de 4 corresponde a 80, -35, 55, -45, 0.

Descripción de la solución planteada

En el script LAB4.py primero se establecen los torques adecuados para cada motor. Estos valores se obtuvieron empíricamente probando los movimientos con el robot para que estos fueran suaves y no generaran tanta vibración, pero sin que pierdan la fuerza para mantener los demás eslabones.

# Definición de torques máximos para cada motor
torques = [500, 400, 350, 350, 350]

La siguiente función es una de las más relevantes en la solución:

# Función para enviar comandos a los motores Dynamixel
def send_joint_command(command, id_num, addr_name, value, delay):
    rospy.wait_for_service('dynamixel_workbench/dynamixel_command')
    try:
        dynamixel_command = rospy.ServiceProxy('/dynamixel_workbench/dynamixel_command', DynamixelCommand)
        result = dynamixel_command(command, id_num, addr_name, value)
        rospy.sleep(delay)
        return result.comm_result
    except rospy.ServiceException as exc:
        print(str(exc))

Esta función primero espera al servicio de dynamixel_command para crear un comando para los motores Dynamixel. Los parámetros que espera son:

• command: En el código se usa '' porque no se llaman instrucciones de la tabla de control como ping, reboot o reset.
• id: El númeor de ID del motor a mover.
• addr_name: Puede ser Torque_Limit, Goal_Position o Present_Position dependiendo del objetivo de la instrucción.
• value: Valor a escribir en la instrucción.
• delay: Tiempo de espera en segundos antes de ejecutar la siguiente instrucción. La función devuelve el booleano comm_result que indica si la comunicación fue exitosa. Esta función es importante ya que es la base del movimiento del robot y se usa en varias partes del código. Primero se usa para llevar el robot a su posición de HOME y también para establecer los torques en cada motor, pasando Torque_Limit como addr_name:

# Configurar los límites de torque de los motores
        for i, torque in enumerate(torques):
            send_joint_command('', i + 1, 'Torque_Limit', torque, 0)

También se usa en la función move_partial, que es la función que se llama en la función principal para llevar cada eslabón del robot a la posición adecuada de a cuerdo a la configuración seleccionada.

# Función para mover gradualmente las articulaciones hacia una posición objetivo
def move_partial(joint_index, goal_position, current_position):
    N = 6
    delta = (goal_position - current_position) / N
    for i in range(N):
        send_joint_command('', joint_index + 1, 'Goal_Position', int(current_position + delta * (i + 1)), 0.5)

En este caso mueve cada motor uno a uno con un delta entre la posición requerida y la posición actual para que el movimiento sea se mueva poco a poco y con un delay de 0.5 para que sea gradual. Como N = 6, cada movimiento lo realiza en 6 partes.

Con la función send_joint_command bien definida en su comportamiento y en sus usos, la función principal sigue el siguiente flujo:

flowchart TD
    A((INICIO)) --> B[Inicializar el nodo de ROS];
    B --> C[Configurar los límites de torque de los motores];
    C --> D[Ir a HOME];
    D --> E[Seleccionar caso];
    E --> F{1}
    F --> G{2} & AA(CONFIGURACIÓN 1)
    G --> H{3} & AB(CONFIGURACIÓN 2)
    H --> I{4} & AC(CONFIGURACIÓN 3)
    I --> AD(CONFIGURACIÓN 4)
    AA & AB & AC & AD --> J((FIN))

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