实验6 机器人控制(1).pdf

根据给定文件的信息，我们可以提炼出以下几个重要的知识点： ### 一、基础知识介绍 #### API (Application Programming Interface) - **定义**：API，即应用程序编程接口，是预先定义的一系列函数和方法，允许开发者通过这些接口来操作某个软件或硬件的功能，而无需了解其内部的具体实现细节。 - **作用**：API简化了开发过程，使得开发者能够专注于自己的应用程序逻辑而不是底层技术细节。 #### SDK (Software Development Kit) - **定义**：SDK，即软件开发工具包，是一组专门为软件工程师设计的开发工具集合，帮助他们更高效地开发针对特定软件包、框架、硬件平台或操作系统的应用程序。 - **内容**：SDK通常包括代码库、编译器、调试器、文档和其他辅助工具。 #### SDK与API的区别与联系 - **联系**：SDK往往包含API，API定义了接口的规范，而SDK则可能包含实现这些接口的具体代码或工具。 - **区别**： - API侧重于定义如何与某个系统或服务交互的规则。 - SDK则提供了一套完整的开发环境，除了API外还包括文档、示例代码等辅助资源。 ### 二、实验目的与流程 #### 实验目的 - 学习机器人控制API的使用，特别是针对Baxter机器人的控制方法。 #### 实验流程 1. **了解SDK与API概念**：首先需要理解SDK和API的基本概念及其在机器人控制中的应用。 2. **学习机器人控制例程**：通过具体的示例代码来实践机器人控制。 ### 三、具体实验内容 #### Baxter机器人控制 - **使用的硬件**：Baxter机器人、电脑、路由器。 - **使用的软件**：ROS (Robot Operating System) 和相关SDK/API。 #### 实验步骤 1. **启动仿真环境**： - 配置ROS环境。 - 启动Gazebo仿真软件，并加载Baxter机器人模型。 2. **运行机器人控制例程**： - 创建一个Python脚本`hello_baxter.py`。 - 使用`baxter_interface`库中的`Limb`类来控制Baxter机器人的右臂。 - 获取当前关节角度，并设置新的关节角度。 - 通过`move_to_joint_positions`函数让机器人移动至指定位置。 - 实现一个简单的招手动作。 ### 四、示例代码解析 ```python #!/usr/bin/python # Import the necessary Python modules import rospy import baxter_interface # Initialize our ROS node, registering it with the Master rospy.init_node('Hello_Baxter') # Create an instance of baxter_interface's Limb class limb = baxter_interface.Limb('right') # Get the right limb's current joint angles angles = limb.joint_angles() # Print the current joint angles print(angles) # Reassign new joint angles (all zeros) which we will later command to the limb angles['right_s0'] = 0.0 angles['right_s1'] = 0.0 angles['right_e0'] = 0.0 angles['right_e1'] = 0.0 angles['right_w0'] = 0.0 angles['right_w1'] = 0.0 angles['right_w2'] = 0.0 # Print the joint angle command print(angles) # Move the right arm to those joint angles limb.move_to_joint_positions(angles) # Baxter wants to say hello, let's wave the arm # Store the first wave position wave_1 = {'right_s0': -0.459, 'right_s1': -0.202, 'right_e0': 1.807, 'right_e1': 1.0} ``` ### 五、总结 通过上述实验，我们不仅学习了API和SDK的基础概念，还掌握了如何利用Baxter机器人的SDK和API进行控制。特别是通过编写Python脚本来控制Baxter机器人的手臂移动，实现了简单的招手动作，加深了对机器人控制技术的理解。