This README was created by translating the Japanese text using Google Translate.

ROS2_Walking_Pattern_Generator

Walking Controller using ROS_2 for Humanoid Robots.

A walking control software for humanoid robots using ROS 2. We are proceeding with development with an emphasis on scalability, versatility, and simplicity, and we plan to be able to make humanoid robots walk without any advanced work.

Emvironment

It is compatible with the following OS:

Ubuntu 22.04 (official)

Not tested on other OSes, but may work.

Dependencies

It depends on the following software:

ROS 2 Humble (official)
Eigen 3.4 (official)
Webots R2023b (official)
webots_ros2 (official)

The version of this dependency is determined based on your development environment, so it may work with other versions.

Install

Step1

Please install dependencies.

Install ROS 2 -> official document
Install Eigen -> Installed together with ROS 2.
Install Webots -> official document
Install webots_ros2 -> official document

Step2

Please clone this repository.

Example:

mkdir -p ~/ros2_ws/src/ && cd ~/ros2_ws/src/
git clone https://github.com/open-rdc/ROS2_Walking_Pattern_Generator.git

Step3

Please build packages.

Example:

cd ~/ros2_ws/
colcon build --symlink-install
source install/setup.bash

Usage

Run the program with the following command:

ros2 launch robot_bringup robot_bringup_launch.py

Example of operation by executing this command:

example_walking_motion_with_rviz2.mp4

Software Architecture

License & Author

The robot_description package contains parts of ROBOTIS-GIT/ROBOTIS-OP2-Common (license: Apache-2.0 license).
For details, see README.md in robot_description/models/robotis_op2.

This repository is licensed under Apache License 2.0.

Main developer & maintainer: Yusuke-Yamasaki-555 (GitHub, X (twitter), blog (jp))

静歩行の実装

静歩行ができた。

逆**学で足の座標のパターンを、ロボットの重心位置を基準点とするローカル座標系で指定。
各関節角速度、足の座標のパターン、動作周期は、実験的に求めた。というか決めた。つまりは理論をあまり考えていない。

一応、決めた値を以下に記録しておく。

歩行パターン loop(step1 ~ step4)
| step | right [m] | left [m] |
| ------- | -------------------------------- | ------------------------------- |
| 1 | {-0.01, -0.000, -0.3000} | {0.01, 0.072, -0.2800} |
| 2 | {-0.01, -0.000, -0.3000} | {0.01, 0.072, -0.2800} |
| 3 | {0.01, -0.072, -0.2800} | {-0.01, 0.000, -0.3000} |
| 4 | {0.01, -0.072, -0.2800} | {-0.01, 0.000, -0.3000} |
関節角速度パターン loop(step1 ~ step4)
| step | right [m] | left [m] |
| ------- | -------------------------- | -------------------------- |
| 1 | {1, 1, 0.5, 1, 0.5, 1} | {1, 1, 0.5, 1, 0.5, 1} |
| 2 | {1, 1, 0.5, 1, 0.5, 1} | {1, 1, 0.5, 1, 0.5, 1} |
| 3 | {1, 1, 0.5, 1, 0.5, 1} | {1, 1, 0.5, 1, 0.5, 1} |
| 4 | {1, 1, 0.5, 1, 0.5, 1} | {1, 1, 0.5, 1, 0.5, 1} |
動作周期
600ms (歩行パターンを600msでPublish)

　歩行している動画を以下に示す。途中で転倒しているが、これは歩行パターンが雑すぎることが原因の１つと考えられる。
　また、動画には反映されていないかもしれないが、途中で周期が乱れることが、試行錯誤の中でよく見られた。この原因として、node間のTopic、Service通信の周期の乱れが直接ロボットに反映されていることが考えられる。現状、すべての通信に対してQoSを設定していないことから通信にTCP並の保証が掛かって、周期が乱れていることも考えられる。

　この静歩行の動作に、ZMPの観測や加速度・ジャイロセンサを元にした姿勢など、理論的な要素を加えていければと思う。
（直立姿勢に対しても行うが、静歩行動作に対してのほうがモチベが上がる）
　加えて、通信周りに懸念点が見つかったので、QoSの設定にも取り掛かっていく。

Screencast_2023_04_07.mov

open-rdc / ros2_walking_pattern_generator Goto Github PK