强化学习UR机械臂仿真环境搭建（一） - 为UR3机械臂添加robotiq ft300力传感器_ur的仿真空间强化学习

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建议参考这篇，ur机械臂 + robotiq gripper + robotiq ft sensor + gazebo + 连接真实机械臂 + 网页控制，这是后来做的代码更加规范、内容更加丰富的一个，并且bug更少。

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如果想取得较好的训练结果并且能在现实机械臂上得到应用，仿真环境的参数设置最好与现实中越接近越好。为了能提供最好的仿真参数，仿真环境的搭建将会尽量的逼近现实。
因为在仿真模型的描述文件中，有inertial、mass、geometry、size等物理和形状信息，物理信息对于仿真同样是十分重要，所以所有的描述文件都会使用每个器件官方提供的描述文件，来尽量反应现实情况。

笔者环境：ROS melodic

一、下载UR3和robotiq的官方ros package

安装ur的ros驱动和ros package，可点击查看详细信息，下面只把安装过程列出：

# source global ros
$ source /opt/ros/<your_ros_version>/setup.bash

# create a catkin workspace
$ mkdir -p catkin_ws/src && cd catkin_ws

# clone the driver
$ git clone https://github.com/UniversalRobots/Universal_Robots_ROS_Driver.git src/Universal_Robots_ROS_Driver

# clone fork of the description. This is currently necessary, until the changes are merged upstream.
$ git clone -b calibration_devel https://github.com/fmauch/universal_robot.git src/fmauch_universal_robot

# install dependencies
$ sudo apt update -qq
$ rosdep update
$ rosdep install --from-paths src --ignore-src -y

# build the workspace
$ catkin_make

# activate the workspace (ie: source it)
$ source devel/setup.bash
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下载robotiq的ros package

cd ~/catkin_ws/src
git clone https://github.com/ros-industrial/robotiq.git
rosdep install robotiq_modbus_tcp
sudo apt-get install ros-melodic-soem  # 官方是ros-kinetic-soem，要换成对应的ros版本
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二、修改xacro文件，将robotiq ft300添加到ur3的末端

cd  ~/catkin_ws/src/robotiq/robotiq_ft_sensor/urdf
gedit robotiq_ft300.urdf.xacro
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在文件中，能看到下面的信息

   <!-- Macro function to instanciate URDF model of the FT300 force-torque sensor with mounting plate

        Example use: 
        
            // Import this macro function
            <xacro:include filename="$(find robotiq_ft_sensor)/urdf/robotiq_ft300.urdf.xacro" />
            
            // Instanciate sensor instance and connect it to robot flange
            <xacro:robotiq_ft300 parent="robot_flange_link" prefix="">
                <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0"/> 
            </xacro:robotiq_ft300>
      
    -->
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这描述了怎样将sensor添加到机械臂的末端
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打开ur3的描述文件

cd ~/catkin_ws/src/fmauch_universal_robot/ur_description/urdf
gedit  ur3.urdf.xacro  
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在文件的开始位置处，我们添加

<xacro:include filename="$(find robotiq_ft_sensor)/urdf/robotiq_ft300.urdf.xacro" />
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在文件的末尾处，我们添加

    <xacro:robotiq_ft300 parent="${prefix}tool0" prefix="">
      <origin xyz="0 0 0 " rpy="0 0 0"/>
    </xacro:robotiq_ft300>
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添加完成后，启动moveit_setup_assiatant查看效果。

roscore
# open a new terminal
rosrun moveit_setup_assiatant moveit_setup_assistant
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load file为~/catkin_ws/src/fmauch_universal_robot/ur_description/urdf/ur3_robot.urdf.xacro文件，至于为什么是这个文件以及这一些操作的根源是什么，请仔细阅读源码，便能发现源码是怎样组织的。

PS.推荐使用terminator和vscode搭配来进行ros开发。
terminator允许同时多开窗口，对于整体协调工作非常方便。

同时推荐使用vscode进行开发，因为roboware在Ubuntu 18上字体显示异常，所以vscode是目前生态较好，功能较为丰富也方便的ide。