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V-rep中导入机械臂模型并验证

編程日記08-29

V-rep中导入机械臂模型并验证

工具：Solidworks，coppeliaSim，机械臂模型Xmate3_pro

1.solidworks导出模型

在solidworks中打开下载的机械臂模型，并转成.stl格式输出

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保存完之后，机械臂以零件的形式保存在文件夹中

2. 打开vrep，导入模型

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刚刚导出的.stl文件全部选中，导入vrep，由于模型体积太大，可以进行缩放，将缩放比例调整为0.01，z轴方向朝上

此时模型单独分开的，且不具有动力学行为，还需要采用关节将每个部分的零件连接在一起

3. 设置机械臂关节

新建一个scene，先将底座复制到新的scene中
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/dc9780548d8a486b8bfe7230482518f4.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBA55S16ISR5bCP55m955qEbGludXjmsYLlrabot68=,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16
因为旋转轴在底座的中心，所以选择底座的上的圆面，ctrl+鼠标选择圆面上的三角形，然后提取出圆柱体
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推出选择后会发现文件中多了一个cylinder

添加关节旋转轴add–joint–revolute

同时选中刚刚添加的关节和刚刚选择的圆柱体（一定要先选择关节，再选择圆柱体）

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这样就设置好了第一个关节，然后将连杆1从第一个scene中复制到这个scene中，根据旋转轴的位置按照上面方法重复设置，直到将所有的连杆和关节都设置完成，设置过程中，每设置好一个关节后进行重命名，方便后续操作，分别将关节命名为Xmate_joint，将连杆命名为Xmate_link_vision
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这个时候可以发现还有关节露在外面，非常难看，可以选择将关节隐藏，选中Xmate_joint，然后tools–scene object properties–common

如图所示，取消上面勾选，勾选下面，即可隐藏关节

4. 提取实体特征，设置动力学特征

再次新建一个scene，将Xmate_link_vision全部选中，提取到新的scene中
在这里插入图片描述
如图所示，edit–morph selection into convex shapes

如图所示，第一步双击link0前面的圆圈，第五步勾选第一排第一个，后面不选，link1勾选第二个其他不选，link2勾选第三个其他不选，一次类推，下面的动力学特征根据机械臂的实际情况可以进行设置
与关节隐藏一样，将所有的实体选中，隐藏，并复制粘贴回第二个scene
在这里插入图片描述
注意看scene object properties中勾选的内容，将实体重命名为Xmate_link

调整模型树的关系

选择超父节点，按如图所示设置

这样选择超父节点的时候，就可以选择正个机械臂，以防机械臂内部被修改，将超父节点重新命名为机械臂的名称，即Xmate3_pro
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在shape选项中，通过调整各个连杆的RGB值，改变颜色，可以使机械臂关节间的区别更加显著
设置joint的控制模式，全部选中各个关节，设置动力学特征
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关节内部可以直接用PID控制器进行控制，此时开始仿真的时候，机械臂就会直接立在场景中，保持不动

5. 编写lua代码，让机械臂像v-rep中其他的机械臂一样动起来

在这里插入图片描述
如图所示，创建脚本

脚本中目前出现的是需要让机械臂动起来的几个基础函数，可以根据V-rep中自带的UR5例程进行修改，让机械臂进行点到点的运动

function sysCall_init()corout=coroutine.create(coroutineMain)-- do some initialization here
endfunction sysCall_actuation()if coroutine.status(corout)~='dead' thenlocal ok,errorMsg=coroutine.resume(corout)if errorMsg thenerror(debug.traceback(corout,errorMsg),2)endend-- put your actuation code here
endfunction sysCall_sensing()-- put your sensing code here
endfunction sysCall_cleanup()-- do some clean-up here
end-- See the user manual or the available code snippets for additional callback functions and detailsfunction movCallback(config,vel,accel,handles)for i=1,#handles,1 doif sim.getJointMode(handles[i])==sim.jointmode_force and sim.isDynamicallyEnabled(handles[i]) thensim.setJointTargetPosition(handles[i],config[i])else    sim.setJointPosition(handles[i],config[i])endend
end
function moveToConfig(handles,maxVel,maxAccel,maxJerk,targetConf)local currentConf={}for i=1,#handles,1 docurrentConf[i]=sim.getJointPosition(handles[i])endsim.moveToConfig(-1,currentConf,nil,nil,maxVel,maxAccel,maxJerk,targetConf,nil,movCallback,handles)
end
function coroutineMain()local jointHandles={}for i=1,7,1 dojointHandles[i]=sim.getObjectHandle('Xmate_joint'..i)endlocal vel=10local accel=2local jerk=10local maxVel={vel*math.pi/180,vel*math.pi/180,vel*math.pi/180,vel*math.pi/180,vel*math.pi/180,vel*math.pi/180,vel*math.pi/180}local maxAccel={accel*math.pi/180,accel*math.pi/180,accel*math.pi/180,accel*math.pi/180,accel*math.pi/180,accel*math.pi/180,accel*math.pi/180}local maxJerk={jerk*math.pi/180,jerk*math.pi/180,jerk*math.pi/180,jerk*math.pi/180,jerk*math.pi/180,jerk*math.pi/180,jerk*math.pi/180}local targetPos1={90*math.pi/180,90*math.pi/180,-90*math.pi/180,90*math.pi/180,90*math.pi/180,90*math.pi/180,90*math.pi/180}moveToConfig(jointHandles,maxVel,maxAccel,maxJerk,targetPos1)local targetPos2={-90*math.pi/180,45*math.pi/180,90*math.pi/180,135*math.pi/180,90*math.pi/180,90*math.pi/180,90*math.pi/180}moveToConfig(jointHandles,maxVel,maxAccel,maxJerk,targetPos2)local targetPos3={45*math.pi/180,45*math.pi/180,45*math.pi/180,45*math.pi/180,60*math.pi/180,45*math.pi/180,45*math.pi/180}moveToConfig(jointHandles,maxVel,maxAccel,maxJerk,targetPos3)local targetPos4={0,0,0,0,0,0,0}moveToConfig(jointHandles,maxVel,maxAccel,maxJerk,targetPos4)end