Difference between revisions of "Teleoperación con controlador inalámbrico xbox360 (controlador xbox360+joy)"

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[[Modelo para simulación MYRAbot (urdf+gazebo)]]<br/>
 
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[[Órdenes y confirmación mediante voz (sphinx+festival)]]
 
 
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[[Fernando-TFM-ROS02|Programas de control para el robot Turtlebot sobre ROS ]]
 
 
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=Teleoperación de MYRAbot=
 
 
Para la realización de determinadas tareas es necesario hacer uso de algún sistema de teleoperación para controlar el robot. Lo más habitual es haciendo uso de una conexión [http://es.wikipedia.org/wiki/Secure_Shell ssh] con el PC del robot y usando el teclado de nuestro PC. Este método emplea una red [http://es.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi wifi] de la cual depende la conexión entre los dos equipos, la cual puede fallar o ser inexistente. Por eso la mejor opción es emplear un dispositivo conectado al PC del robot provisto de su propia red inalámbrica. El dispositivo escogido por robustez y versatilidad ha sido el [http://www.microsoft.com/hardware/es-xl/p/xbox-360-wireless-controller-for-windows controlador inalámbrico xbox360 de microsoft].
 
 
=Controlador xbox360=
 
 
==Descripción de botones y ejes==
 
 
Este controlador está equipado con 6 ejes de control y 14 botones, que se reparten de la siguiente manera:
 
 
* Palanca izquierda: 2 ejes y 1 botón (pulsación).
 
* Palanca derecha: 2 ejes y 1 botón (pulsación).
 
* Gatillo izquierdo: 1 eje.
 
* Gatillo derecho: 1 eje.
 
* Cruz: 4 botones.
 
* Botones lado derecho: 4 botones.
 
* Botón izquierdo: 1 botón.
 
* Botón derecho: 1 botón.
 
* Botón "back": 1 botón.
 
* Botón "start": 1 botón.
 
 
En la siguiente imagen se muestra la función asignada a cada botón y eje del [http://www.microsoft.com/hardware/es-xl/p/xbox-360-wireless-controller-for-windows controlador xbox360] para la teleoperación de MYRAbot:
 
 
[[file:controlador_xbox360_MYRAbot.jpg|thumb|center|800px|Funcionalidad [http://www.microsoft.com/hardware/es-xl/p/xbox-360-wireless-controller-for-windows controlador xbox360] para MYRAbot.]]
 
 
==Programa==
 
 
Se encargará de la asignación de acciones a los diferentes botones y ejes del controlador. El programa se subscribe al ''topic'' "joy" donde se publica el estado de los botones del controlador y publica los ''topics'' "cmd_vel", "move_arm" y "hand_arm" para el control de [http://www.irobot.com/global/es/store/Roomba.aspx?gclid=CMfZy73s570CFTMetAodW3UA7A roomba] y el [[Control brazo MYRAbot (bioloid+arduino)|brazo]]. Comenzaremos creando un nuevo ''package'' en nuestro espacio de trabajo. Nos situaremos en nuestro espacio de trabajo y ejecutaremos en un terminal el siguiente comando:
 
 
<syntaxhighlight>roscreate-pkg myrabot_teleop brazo_fer geometry_msgs sensor_msgs std_msgs ros_cpp</syntaxhighlight>
 
 
Crearemos un archivo llamado "teleoperador_xbox360.cpp" dentro del directorio "src" del ''package'' creado con el siguiente contenido:
 
 
<syntaxhighlight lang=cpp enclose=div>
 
 
  #include "ros/ros.h" 
 
  #include "brazo_fer/Servos.h"
 
  #include "brazo_fer/WriteServos.h" 
 
  #include "brazo_fer/ReadServos.h"
 
  #include "brazo_fer/brazo_fer.h"
 
  #include "geometry_msgs/Twist.h"
 
  #include "geometry_msgs/Point.h"   
 
  #include "sensor_msgs/Joy.h"
 
  #include "math.h"
 
 
myrabot_arm_base::Servos p, e, c, pinza;
 
geometry_msgs::Point punto;
 
int pinza_incli = 0;
 
int paso = 5;
 
int cont = 0;
 
 
myrabot_arm_base::WriteServos teleop;
 
myrabot_arm_base::WriteServos teleop_pinza;
 
 
float avance = 0.2, giro = 0.5;
 
int velocidad = 50;
 
int start = 0;
 
int flanco;
 
 
geometry_msgs::Twist base;
 
 
float pad_izquierda_x, pad_izquierda_y, gatillo_izquierda, pad_derecha_x, pad_derecha_y, gatillo_derecha;
 
int boton_a, boton_b, boton_izquierda, boton_x, boton_y, boton_derecha, boton_back, boton_start, boton_pad_izquierda, boton_pad_derecha, cruz_izquierda, cruz_derecha, cruz_arriba, cruz_abajo;
 
 
  void posicion_estado_corriente(const myrabot_arm_base::ReadServos& pec) 
 
  {
 
 
::p = pec.posicion;
 
::e = pec.estado;
 
::c = pec.corriente;
 
 
 
  }  
 
 
  void xbox(const sensor_msgs::Joy& xbox_joystick) 
 
  {
 
 
::pad_izquierda_x = xbox_joystick.axes[0];
 
::pad_izquierda_y = xbox_joystick.axes[1];
 
::gatillo_izquierda = xbox_joystick.axes[2] -1;
 
::pad_derecha_x = xbox_joystick.axes[3];
 
::pad_derecha_y = xbox_joystick.axes[4];
 
::gatillo_derecha = xbox_joystick.axes[5] -1;
 
 
::boton_a = xbox_joystick.buttons[0];
 
::boton_b = xbox_joystick.buttons[1];
 
::boton_x = xbox_joystick.buttons[2];
 
::boton_y = xbox_joystick.buttons[3];
 
::boton_izquierda = xbox_joystick.buttons[4];
 
::boton_derecha = xbox_joystick.buttons[5];
 
::boton_back = xbox_joystick.buttons[6];
 
::boton_start = xbox_joystick.buttons[7];
 
::boton_pad_izquierda = xbox_joystick.buttons[9];
 
::boton_pad_derecha = xbox_joystick.buttons[10];
 
::cruz_izquierda = xbox_joystick.buttons[11];
 
::cruz_derecha = xbox_joystick.buttons[12];
 
::cruz_arriba = xbox_joystick.buttons[13];
 
::cruz_abajo = xbox_joystick.buttons[14];
 
  }
 
 
  int main(int argc, char **argv)
 
  {
 
 
ros::init(argc, argv, "teleoperador_xbox360"); 
 
 
ros::NodeHandle n;
 
 
 
 
  ros::Subscriber pose_sub_= n.subscribe("pose_arm", 1, posicion_estado_corriente); 
 
 
 
  ros::Subscriber joystick_sub_= n.subscribe("joy", 1, xbox);
 
 
 
 
 
ros::Publisher move_pub_=n.advertise<myrabot_arm_base::WriteServos>("move_arm", 1); 
 
 
ros::Publisher hand_pub_=n.advertise<myrabot_arm_base::WriteServos>("hand_arm", 1);
 
 
ros::Publisher base_pub_=n.advertise<geometry_msgs::Twist>("cmd_vel", 1);
 
 
    ros::Rate loop_rate(5);
 
 
while (ros::ok())
 
{
 
 
myrabot_arm_base::Servos pose = ::p;
 
 
if (::cont == 0 && (pose.base != 0 && pose.arti1 != 0 && pose.arti2 != 0 && pose.arti3 != 0))
 
{
 
::punto = home(::p, ::c);
 
 
::cont = 1;
 
 
::pinza.pinza = 511;
 
 
::teleop = inversa(::punto, ::pinza_incli, ::p, ::velocidad);
 
 
::teleop_pinza = control_pinza(::pinza, ::p, ::c);
 
}
 
 
if (::pad_izquierda_y > 0.2 || ::pad_izquierda_y < -0.2 || ::pad_izquierda_x > 0.2 || ::pad_izquierda_x < -0.2 || ::pad_derecha_x > 0.2 || ::pad_derecha_x < -0.2 || pad_derecha_y > 0.2 || pad_derecha_y < -0.2 || (::gatillo_izquierda < -0.2 && ::gatillo_izquierda != -1) || (::gatillo_derecha < -0.2 && ::gatillo_derecha != -1) || ::cruz_izquierda !=  0 || ::cruz_derecha !=  0 || ::cruz_arriba != 0 || ::cruz_abajo != 0 || ::boton_back != 0 || ::boton_start != 0 || ::boton_a != 0 || ::boton_b != 0 || ::boton_x != 0 || ::boton_y != 0 || ::boton_izquierda != 0 || ::boton_derecha != 0)
 
{
 
 
if (::boton_start != 0 && ::flanco == 0)
 
{
 
flanco = 1;
 
}
 
else
 
{
 
if (::boton_start != 0)
 
{
 
::flanco = 2;
 
}
 
else
 
{
 
::flanco = 0;
 
}
 
}
 
 
 
if (::boton_start != 0 && ::flanco == 1)
 
{
 
if (::start == 0)
 
{
 
::start = 1;
 
}
 
else
 
{
 
::start = 0;
 
}
 
}
 
 
if (::start == 1)
 
{
 
 
if (::boton_back != 0)
 
{
 
::cont = 0;
 
}
 
 
if (::cruz_izquierda != 0)
 
{
 
::velocidad = ::velocidad - 10;
 
 
if (::velocidad < 10)
 
{
 
::velocidad = 10;
 
}
 
}
 
 
if (::cruz_derecha != 0)
 
{
 
::velocidad = ::velocidad + 10;
 
 
if (::velocidad > 100)
 
{
 
::velocidad = 100;
 
}
 
}
 
 
if (::pad_derecha_x > 0.2 || ::pad_derecha_x < -0.2)
 
{
 
float f_pad_derecha_x = ::pad_derecha_x;
 
::punto.x = ::punto.x + (f_pad_derecha_x * ::paso);
 
::teleop = inversa(::punto, ::pinza_incli, pose, ::velocidad);
 
if (::teleop.posicion.base == pose.base && ::teleop.posicion.arti1 == pose.arti1 && ::teleop.posicion.arti2 == pose.arti2 && ::teleop.posicion.arti3 == pose.arti3)
 
{::punto.x = ::punto.x - (f_pad_derecha_x * ::paso);}
 
else
 
{move_pub_.publish(::teleop);}
 
}
 
 
if (pad_derecha_y > 0.2 || pad_derecha_y < -0.2)
 
{
 
float f_pad_derecha_y = ::pad_derecha_y;
 
::punto.y = ::punto.y + (f_pad_derecha_y * ::paso);
 
::teleop = inversa(::punto, ::pinza_incli, pose, ::velocidad);
 
if (::teleop.posicion.base == pose.base && ::teleop.posicion.arti1 == pose.arti1 && ::teleop.posicion.arti2 == pose.arti2 && ::teleop.posicion.arti3 == pose.arti3)
 
{::punto.y = ::punto.y - (f_pad_derecha_y * ::paso);}
 
else
 
{move_pub_.publish(::teleop);}
 
}
 
 
if (::gatillo_izquierda < -0.2 && ::gatillo_izquierda != -1)
 
{
 
float f_gatillo_izquierda = ::gatillo_izquierda;
 
::punto.z = ::punto.z + (f_gatillo_izquierda  * (::paso/2));
 
::teleop = inversa(::punto, ::pinza_incli, pose, ::velocidad);
 
if (::teleop.posicion.base == pose.base && ::teleop.posicion.arti1 == pose.arti1 && ::teleop.posicion.arti2 == pose.arti2 && ::teleop.posicion.arti3 == pose.arti3)
 
{::punto.z = ::punto.z - (f_gatillo_izquierda * (::paso/2));}
 
else
 
{move_pub_.publish(::teleop);}
 
}
 
 
if (::gatillo_derecha < -0.2 && ::gatillo_derecha != -1)
 
{
 
float f_gatillo_derecha = ::gatillo_derecha;
 
::punto.z = ::punto.z - (f_gatillo_derecha  * (::paso/2));
 
::teleop = inversa(::punto, ::pinza_incli, pose, ::velocidad);
 
if (::teleop.posicion.base == pose.base && ::teleop.posicion.arti1 == pose.arti1 && ::teleop.posicion.arti2 == pose.arti2 && ::teleop.posicion.arti3 == pose.arti3)
 
{::punto.z = ::punto.z + (f_gatillo_derecha * (::paso/2));}
 
else
 
{move_pub_.publish(::teleop);}
 
}
 
 
if (::cruz_arriba !=  0)
 
{
 
::pinza_incli = ::pinza_incli - (::paso * ::cruz_arriba);
 
teleop = inversa(::punto, ::pinza_incli, pose, ::velocidad);
 
if (teleop.posicion.base == pose.base && teleop.posicion.arti1 == pose.arti1 && teleop.posicion.arti2 == pose.arti2 && teleop.posicion.arti3 == pose.arti3)
 
{::pinza_incli = ::pinza_incli + (::paso * ::cruz_arriba);}
 
else
 
{move_pub_.publish(::teleop);}
 
}
 
 
if (::cruz_abajo !=  0)
 
{
 
::pinza_incli = ::pinza_incli + (::paso * ::cruz_abajo);
 
::teleop = inversa(::punto, ::pinza_incli, pose, ::velocidad);
 
if (teleop.posicion.base == pose.base && teleop.posicion.arti1 == pose.arti1 && teleop.posicion.arti2 == pose.arti2 && teleop.posicion.arti3 == pose.arti3)
 
{::pinza_incli = ::pinza_incli - (::paso * ::cruz_abajo);}
 
else
 
{move_pub_.publish(::teleop);}
 
}
 
 
if (::boton_izquierda != 0)
 
{   
 
::pinza.pinza = ::pinza.pinza - (::paso * ::boton_izquierda);
 
::teleop_pinza = control_pinza(::pinza, pose, ::c);
 
if (::teleop_pinza.posicion.pinza == pose.pinza)
 
{::pinza.pinza = ::pinza.pinza + (::paso * ::boton_izquierda);}
 
else
 
{hand_pub_.publish(::teleop_pinza);}
 
}
 
 
if (::boton_derecha != 0)
 
{   
 
::pinza.pinza = ::pinza.pinza + (::paso * ::boton_derecha);
 
::teleop_pinza = control_pinza(::pinza, pose, ::c);
 
if (::teleop_pinza.posicion.pinza == pose.pinza)
 
{::pinza.pinza = ::pinza.pinza - (::paso * ::boton_derecha);}
 
else
 
{hand_pub_.publish(::teleop_pinza);}
 
}
 
 
if (::boton_a != 0)
 
{
 
::avance = ::avance - 0.05;
 
 
if (::avance < 0.05)
 
{
 
::avance = 0.05;
 
}
 
}
 
 
if (::boton_b != 0)
 
{
 
::avance = ::avance + 0.05;
 
 
if (::avance > 0.5)
 
{
 
::avance = 0.5;
 
}
 
}
 
 
if (::pad_izquierda_y > 0.2 || ::pad_izquierda_y < -0.2)
 
{
 
::base.linear.x = ::avance * pad_izquierda_y;
 
base_pub_.publish(::base);
 
}
 
else
 
{
 
::base.linear.x = 0;
 
}
 
 
if (::boton_x != 0)
 
{
 
::giro = ::giro - 0.05;
 
 
if (::giro < 0.1)
 
{
 
::giro = 0.1;
 
}
 
}
 
 
if (::boton_y != 0)
 
{
 
::giro = ::giro + 0.05;
 
 
if (::giro > 1.5)
 
{
 
::giro = 1.5;
 
}
 
}
 
 
if (::pad_izquierda_x > 0.2 || ::pad_izquierda_x < -0.2)
 
{
 
::base.angular.z = ::giro * pad_izquierda_x;
 
base_pub_.publish(::base);
 
}
 
else
 
{
 
::base.angular.z = 0;
 
}
 
}
 
}
 
 
ros::spinOnce();
 
 
loop_rate.sleep();
 
}  
 
 
        return 0;
 
  }
 
 
</syntaxhighlight>
 
 
Para compilarlo y generar el ejecutable se debe añadir la siguiente línea de código al archivo "CMakeLists.txt" del ''package'' creado, donde indicamos el nombre para el ejecutable y la ruta y nombre del archivo a compilar:
 
 
<syntaxhighlight lang=cmake>rosbuild_add_executable(teleoperador_xbox360 src/teleoperador_xbox360.cpp)</syntaxhighlight>
 
 
Para compilar el programa hay que situarse en el directorio del ''package''. Simplemente con ejecutar la siguiente secuencia de comandos en un terminal se compilará y creará el ejecutable, siempre que no existan errores:
 
 
<syntaxhighlight>roscd myrabot_teleop
 
make</syntaxhighlight>
 
 
Crearemos un archivo llamado "teleoperador_xbox360.launch" dentro del directorio "launch" del ''package'' creado con el siguiente contenido, para poder iniciar en una sola ejecución todos los programas necesarios:
 
 
<syntaxhighlight lang=xml>
 
 
<launch>
 
 
  <node name="serial_node" pkg="rosserial_python" type="serial_node.py" args="/dev/ttyACM0" />
 
 
  <node pkg="joy" type="joy_node" name="joystick"/>
 
 
 
  <include file="$(find turtlebot_bringup)/launch/minimal.launch" /> 
 
 
 
  <node name="teleoperador_xbox360" pkg="myrabot_teleop" type="teleoperador_xbox360" output="screen" />
 
 
</launch>
 
 
</syntaxhighlight>
 
 
Para iniciar el teleoperador simplemente deberemos ejecutar en un terminal el siguiente comando:
 
 
<syntaxhighlight>roslaunch myrabot_teleop teleoperador_xbox360.launch</syntaxhighlight>
 
 
 
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Latest revision as of 11:07, 5 September 2014