ROS(indigo) 用於機器人控制的圖形化編程工具--code_it robot_blockly

時間 2019-11-12

標籤 ros indigo 用於機器人控制圖形編程工具 code robot blockly 简体版

原文原文鏈接

0 簡介：

編程語言有彙編，高級語言，解釋語言等，如今圖形化編程也愈來愈流行。圖形化編程簡單易學。8年前,微軟推出了VPL用於機器人程序設計，如Python和JavaScript均可以用圖形化框圖實現程序，有趣直觀。html

視頻介紹教程，請參考：http://v.youku.com/v_show/id_XMTc4NjkwMDgyOA前端

固然也能夠用Matlab的Simulink實現：node

https://cn.mathworks.com/help/robotics/examples/get-started-with-ros-in-simulink.htmlgit

圖1github

LiveBlox就是典型的一種，具體參考以前博客：http://blog.csdn.net/ZhangRelay/article/details/51991997
web

1 參考資料：

這裏主要介紹用於ROS的圖形化編程工具，首先，主要參考網址以下：數據庫

1 https://github.com/erlerobot/robot_blocklynpm

2 https://github.com/hcrlab/code_it編程

其中，1 robot_blockly實現簡潔，而且介紹詳細，這裏不過多介紹。gulp

這裏主要介紹2 code_it。

2 一個簡單交互的例子Blinky：

圖2

2.1 安裝：

依次輸入下面命令：

curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_5.x | sudo -E bash -
sudo apt-get install -y nodejs

從 https://github.com/hcrlab/blinky，下載並編譯，使用catkin(~/catkin_ws$ catkin_make)，不贅述。

sudo apt-get install ros-indigo-rosbridge-server

在blinky的frontend文件夾下( ~/catkin_ws/src/blinky-indigo-devel/frontend$ npm install -g gulp bower)，依次運行下面命令：

npm install -g gulp bower
npm install
bower install

完成後，使用gulp，看是否報錯，若是出錯，使用npm install xxx，下載對應功能包便可。

並用nvm use 4.6.1，選擇合適的node版本。

~/catkin_ws/src/blinky-indigo-devel/frontend$ nvm use 4.6.1
Now using node v4.6.1 (npm v2.15.9)

gulp：

~/catkin_ws/src/blinky-indigo-devel/frontend$ gulp
[13:51:49] Using gulpfile ~/catkin_ws/src/blinky-indigo-devel/frontend/gulpfile.js
[13:51:49] Starting 'clean'...
[13:51:50] Finished 'clean' after 472 ms
[13:51:50] Starting 'default'...
[13:51:50] Starting 'copy'...
[13:51:50] Starting 'styles'...
[13:51:51] styles all files 98 B
[13:51:51] Finished 'styles' after 1.08 s
[13:51:52] copy all files 16.77 MB
[13:51:52] Finished 'copy' after 2.1 s
[13:51:52] Starting 'elements'...
[13:51:52] Finished 'elements' after 9.34 ms
[13:51:52] Starting 'lint'...
[13:51:53] Starting 'images'...
[13:51:53] Starting 'fonts'...
[13:51:53] Starting 'html'...
[13:51:54] Finished 'fonts' after 461 ms
[13:51:57] Finished 'lint' after 5.48 s
[13:51:57] gulp-imagemin: Minified 7 images (saved 1.45 kB - 3.2%)
[13:51:57] images all files 43.69 kB
[13:51:57] Finished 'images' after 4.08 s
[13:51:57] html all files 83.06 kB
[13:51:57] Finished 'html' after 4.01 s
[13:51:57] Starting 'vulcanize'...
[13:52:00] vulcanize all files 628.85 kB
[13:52:00] Finished 'vulcanize' after 2.53 s
[13:52:00] Finished 'default' after 10 s

2.2 使用：

分別在不一樣終端輸入下面命令：

~$ roslaunch rosbridge_server rosbridge_websocket.launch

logging to /home/exbot/.ros/log/084a8eba-a18a-11e6-9113-70f1a1ca7552/roslaunch-relay-Aspire-4741-6570.log
Checking log directory for disk usage. This may take awhile.
Press Ctrl-C to interrupt
Done checking log file disk usage. Usage is <1GB.

started roslaunch server http://relay-Aspire-4741:38297/

SUMMARY
========

PARAMETERS
 * /rosbridge_websocket/address: 
 * /rosbridge_websocket/authenticate: False
 * /rosbridge_websocket/delay_between_messages: 0
 * /rosbridge_websocket/fragment_timeout: 600
 * /rosbridge_websocket/max_message_size: None
 * /rosbridge_websocket/port: 9090
 * /rosbridge_websocket/retry_startup_delay: 5
 * /rosdistro: indigo
 * /rosversion: 1.11.20

NODES
  /
    rosapi (rosapi/rosapi_node)
    rosbridge_websocket (rosbridge_server/rosbridge_websocket)

auto-starting new master
process[master]: started with pid [6582]
ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311

setting /run_id to 084a8eba-a18a-11e6-9113-70f1a1ca7552
process[rosout-1]: started with pid [6595]
started core service [/rosout]
process[rosbridge_websocket-2]: started with pid [6602]
process[rosapi-3]: started with pid [6613]
registered capabilities (classes):
 - rosbridge_library.capabilities.call_service.CallService
 - rosbridge_library.capabilities.advertise.Advertise
 - rosbridge_library.capabilities.publish.Publish
 - rosbridge_library.capabilities.subscribe.Subscribe
 - <class 'rosbridge_library.capabilities.defragmentation.Defragment'>
 - rosbridge_library.capabilities.advertise_service.AdvertiseService
 - rosbridge_library.capabilities.service_response.ServiceResponse
 - rosbridge_library.capabilities.unadvertise_service.UnadvertiseService
[INFO] [WallTime: 1478152491.544249] Rosbridge WebSocket server started on port 9090
[INFO] [WallTime: 1478152523.004659] Client connected.  1 clients total.
[INFO] [WallTime: 1478152524.576138] [Client 0] Subscribed to /blinky/goal
[INFO] [WallTime: 1478152524.583260] [Client 0] Subscribed to /blinky/cancel

~/catkin_ws/src/blinky-indigo-devel/frontend$ gulp serve

[13:55:03] Using gulpfile ~/catkin_ws/src/blinky-indigo-devel/frontend/gulpfile.js
[13:55:03] Starting 'lint'...
[13:55:05] Starting 'styles'...
[13:55:06] Starting 'elements'...
[13:55:06] Starting 'images'...
[13:55:06] Finished 'elements' after 128 ms
[13:55:06] styles all files 98 B
[13:55:06] Finished 'styles' after 1.36 s
[13:55:07] Finished 'lint' after 3.49 s
[13:55:07] gulp-imagemin: Minified 7 images (saved 1.45 kB - 3.2%)
[13:55:07] images all files 43.69 kB
[13:55:07] Finished 'images' after 1.71 s
[13:55:07] Starting 'serve'...
[13:55:07] Finished 'serve' after 101 ms
[PSK] Access URLs:
 --------------------------------------
       Local: http://localhost:5001
    External: http://192.168.1.102:5001
 --------------------------------------
          UI: http://localhost:3001
 UI External: http://192.168.1.102:3001
 --------------------------------------
[PSK] Serving files from: .tmp
[PSK] Serving files from: app

打開瀏覽器，輸入：http://localhost:5001/，就能夠看到：

圖3

輸入：http://localhost:3001/，就能夠看到：

圖4

$ rostopic list 
/blinky/cancel
/blinky/feedback
/blinky/goal
/blinky/result
/blinky/status
/rosout
/rosout_agg

在終端直接輸入下面命令，就能夠發佈一段文字：

rostopic pub -1 blinky/goal blinky/FaceActionGoal "header:
  seq: 0
  stamp:
    secs: 0
    nsecs: 0
  frame_id: ''
goal_id:
  stamp:
    secs: 0
    nsecs: 0
  id: ''
goal:
  display_type: 'displayMessage'
  h1_text: 'Hi relay,this is OK'
  h2_text: 'Do you happy Now?'"

圖5

更多內容查看原版介紹，發現更多驚喜。

3 圖形化編程CodeIt!

一個獨立的Blockly編程應用程序，並與ROS集成。它容許您使用圖形界面生成機器人的代碼，並運行它。你實現機器人的「創意」，它們與JavaScript的一個子集結合造成程序。您從界面能夠運行程序並在程序中中止它們。
CodeIt！與RWS兼容。

它是如何工做的？
CodeIt！提供前端和後端。前端是一個網站，它容許您使用Blockly編程接口建立程序。它還具備用於添加，更新或刪除程序的簡單界面。
後端提供了一個運行JavaScript程序的ROS actionlib服務器。程序經過沙盒解釋器運行。您必須定義解釋器將運行的機器人基元。大多數原語只作了不多的工做，只是調用ROS服務。後端還包括已建立的程序的數據庫。
注意CodeIt！自己並不實現任何機器人功能。相反，它調用ROS服務來作機器人上的實際工做，假定存在提供這些服務的一些節點。由你來實現這些服務來作你的機器人的事情。咱們有一些預先實現的這些服務的PR2和Turtlebot。然而，這些仍處於發展的早期階段，沒有記錄。若是您真的有興趣使用這些，請經過提交問題與咱們聯繫，咱們將很樂意提供幫助。

3.1 安裝

這個項目使用Git子模塊，因此使用git clone --recursive git@github.com：hcrlab / code_it.git克隆這個repo。
要安裝，您須要克隆：
blinky - 用於基於Web的機器人面的ROS包
code_it_msgs
location_server - 用於存儲和檢索要導航到的位置
code_it_turtlebot或code_it_pr2 - 這些實現ROS服務實際控制機器人，CodeIt！調用。您也能夠本身爲另外一個機器人實現這些服務，請參閱code_it_msgs查看當前定義的服務。
您還須要安裝：
MongoDB - 安裝MongoDB和pymongo
確保pymongo是版本3（例如，3.3），若是沒有，升級使用命令：sudo pip install pymongo --upgrade
Meteor - 從Meteor網站安裝，ubuntu直接在終端輸入：curl https://install.meteor.com/ | sh
Node - 強烈建議使用nvm安裝Node。 nvm容許您輕鬆地在任意版本的節點之間安裝和切換。當部署到生產環境時，Meteor須要正確地構建舊版本的節點，而gulp須要更新版本的節點。使用nvm在二者之間進行切換。
在frontend文件夾，運行npm install -g gulp bower && npm install && bower install

3.2 運行

主要分爲四步，分別在不一樣終端運行，步驟和解釋以下：

1 roslaunch rosbridge_server rosbridge_websocket.launch
2 rosrun code_it programs.py - 這是保存和加載程序到MongoDB和從MongoDB的後端。
3 從後端文件夾，運行 nvm use 0.10.40; meteor - 這是運行程序的JavaScript解釋器。
4 從frontend文件夾，運行 nvm use node; gulp serve - 這是前端。用瀏覽器localhost：5000查看頁面。

圖6

注意：meteor和gulp必須正常加載，若是報錯須要結合狀況進行調試，出現以下結果，就OK！：

meteor:

exbot@relay-Aspire-4741:~/catkin_ws/src/code_it-indigo-devel/backend$ meteor
[[[[[ ~/catkin_ws/src/code_it-indigo-devel/backend ]]]]]

=> Started proxy.                             
=> Meteor 1.4.2 is available. Update this project with 'meteor update'.
=> Started MongoDB.                           
=> Started your app.                          

=> App running at: http://localhost:3000/
I20161103-14:23:00.028(8)? Error connecting to websocket server.
W20161103-14:23:00.026(8)? (STDERR) DEBUG: ROSLib uses utf8 encoding by default.It would be more efficent to use ascii (if possible)

這時沒有啓動websocket server，啓動便可。

gulp:

exbot@relay-Aspire-4741:~/catkin_ws/src/code_it-indigo-devel/frontend$ gulp
[14:22:02] Using gulpfile ~/catkin_ws/src/code_it-indigo-devel/frontend/gulpfile.js
[14:22:02] Starting 'clean'...
[14:22:03] Finished 'clean' after 633 ms
[14:22:03] Starting 'default'...
[14:22:03] Starting 'copy'...
[14:22:03] Starting 'styles'...
[14:22:05] styles all files 115.06 kB
[14:22:05] Finished 'styles' after 2.21 s
[14:22:06] copy all files 25.72 MB
[14:22:06] Finished 'copy' after 3.53 s
[14:22:06] Starting 'elements'...
[14:22:06] Finished 'elements' after 9.43 ms
[14:22:06] Starting 'lint'...
[14:22:08] Starting 'images'...
[14:22:09] Starting 'fonts'...
[14:22:09] Starting 'html'...
[14:22:09] Finished 'fonts' after 797 ms
[14:22:13] Finished 'lint' after 7.14 s
[14:22:13] gulp-imagemin: Minified 6 images (saved 494 B - 1.4%)
[14:22:13] images all files 35.41 kB
[14:22:13] Finished 'images' after 5.08 s
[14:22:15] html all files 747.78 kB
[14:22:15] Finished 'html' after 5.94 s
[14:22:15] Starting 'vulcanize'...
[14:22:19] vulcanize all files 1.52 MB
[14:22:19] Finished 'vulcanize' after 3.95 s
[14:22:19] Finished 'default' after 16 s

圖7

啓動後效果以下：

圖8

圖9

-End-