Yeni Araç Oluşturulması

bir önceki adıma gidin. anasayfaya dönün.

Bu bölümde uuv_simulator kullanarak yeni bir araç oluşturacağız. Burada araca ait bazı parametrelere ve bilgilere sahip olunması gerekirken bazıları da opsiyonel şekilde belirtilecektir. Ölçümü zor olan bazı bilgiler için İTÜ AUV Takımı olarak Turkuaz aracımızın parametreleri bu bölümde verilecektir.

İsim Belirlemek!

İlk ve en önemli adım isim belirlemek. Hazırladığımız bu simülatör klavuzunun tamamında aracın ismi ve bununla ilgili komutlarda geçen isim bölümleri <robot_name> olarak anılacaktır. Bu komutlardaki <robot_name> kısmı, bu adımda belirleyeceğiniz isim ile değiştirilmelidir.

İhtiyaç Olunan Bilgiler

Bahsedildiği gibi bu simülasyonun gerçekçi olabilmesi için bazı parametrelerin, araç tasarımının yapıldığı programlardan (Autodesk Fusion 360, Solidworks vb) elde edilmesi, çeşitli analiz programları kullanılarak (Ansys, OpenFoam vb) elde edilmesi ve test düzenekleri kurularak elde edilmesi gerekebilmektedir.

• Kütle (Kg)
• Hacim (m^3)
• Ağırlık Merkezi (x,y,z)
• Yüzerlik Merkezi (x,y,z)
• Eylemsizlik Momenti ¹
• Katma Kütle (Added Mass) ²
• Lineer ve İkinci Derece Sönümleme Matrisi ³
• İtici Konumları (x,y,z)
• Sensör Konumları (x,y,z)
• Aracın 3B Modeli (x,y,z)
• Aracın Ölçüleri (Minimum kaplayan dikdörtgen prizma ayrıt uzunlukları)
  • Örn: x: 0.6, y: 0.4, z: 0.5

1: Eylemsizlik Momenti Matrisi

      | i_xx i_xy i_xz |
  I = | i_yx i_yy i_yz |
      | i_zx i_zy i_zz |

2: Katma Kütle (Added Mass) Matrisi (Fossen, 1994)

       | A_11 A_12 A_13 A_14 A_15 A_16 |
       | A_21 A_22 A_23 A_24 A_25 A_26 |
  MA = | A_31 A_32 A_33 A_34 A_35 A_36 |
       | A_41 A_42 A_43 A_44 A_45 A_46 |
       | A_51 A_52 A_53 A_54 A_55 A_56 |
       | A_61 A_62 A_63 A_64 A_65 A_66 |

Simetrik sistemler için A_11, A_22, A_33, A_44, A_55, A_66 hariç sıfır kabul edilebilir. 3: Lineer ve İkinci Derece Sönümleme (Damping) Matrisi

       | D1   0   0  0  0  0 |
       |  0  D2   0  0  0  0 |
  DL = |  0   0  D3  0  0  0 |
       |  0   0   0 D4  0  0 |
       |  0   0   0  0 D5  0 |
       |  0   0   0  0  0 D6 |
       
       | D1   0   0  0  0  0 |
       |  0  D2   0  0  0  0 |
  DQ = |  0   0  D3  0  0  0 |
       |  0   0   0 D4  0  0 |
       |  0   0   0  0 D5  0 |
       |  0   0   0  0  0 D6 |

Katma kütle ve sönumleme matrisleri için ilgili parametreler CFD ile elde edilmelidir. Fakat bu zor bir işlem olduğundan, bu parametreler için Turkuaz aracımızın parametrelerini kullanabilirsiniz.

Yeni Araç Oluşturma

uuv_simulator apt server üzerinden yayımlanan son versiyonunda, uuv_assistants paketinde bir sorun olduğundan dolayı, sadece aracı oluştururken, uuv_simulator kaynak kodunu bilgisayarımıza çekmemiz gerekmektedir. Araç oluşturulduktan sonra bu kaynak kodu silebiliriz.

• # uuv_simulator paket seti yüklenir
  sudo apt install ros-melodic-uuv-simulator
     
     
  # Eğer oluşturmadıysanız 
  mkdir -p ~/catkin_ws/src 
     
  # ~/catkin_ws/src dosya yoluna gidilir
  cd ~/catkin_ws/src
     
  # uuv_assistants için paket çalışma alanına klonlanır
  git clone https://github.com/uuvsimulator/uuv_simulator.git
     
  # Bahsedilen sorunun çözümüne yönelik aşağıdaki komut çalıştırılır.
  sudo cp -r uuv_simulator/uuv_assistants/templates/ /opt/ros/melodic/share/uuv_assistants/
     
  # sonrasında kaynak kod silinebilir
  rm -rf uuv_simulator
  

• uuv_simulator kurulumu yapıldıktan sonra aşağıdaki kodla aracınızın tanım paketi oluşturulur.

  cd ~/catkin_ws/src
  rosrun uuv_assistants create_new_robot_model --robot_name <robot_name>
  

  Örnek: rosrun uuv_assistants create_new_robot_model --robot_name test_robot

  Doğru çıktı şöyle olmalı:

  username@pc:~/catkin_ws/src$ rosrun uuv_assistants create_new_robot_model --robot_name test_robot
  Create new catkin package for a UUV robot description
  	Robot name = test_robot
  	Catkin package name = test_robot_description
  Creating the catkin package...
  Created file test_robot_description/CMakeLists.txt
  Created file test_robot_description/package.xml
  Successfully created files in /home/eren/simulation_ws/src/test_robot_description. Please adjust the values in package.xml.
  Done!
  Creating folder=test_robot_description/launch
  Creating file:
  	test_robot_description/launch/upload.launch
  Creating folder=test_robot_description/meshes
  Creating file:
  	test_robot_description/meshes/README.md
  Creating folder=test_robot_description/urdf
  Creating file:
  	test_robot_description/urdf/gazebo.xacro
  Creating file:
  	test_robot_description/urdf/actuators.xacro
  Creating file:
  	test_robot_description/urdf/base.xacro
  Creating file:
  	test_robot_description/urdf/sensors.xacro
  Creating file:
  	test_robot_description/urdf/snippets.xacro
  Creating folder=test_robot_description/robots
  Creating file:
  	test_robot_description/robots/default.xacro
  Robot description package <test_robot_description> create successfully
  

  Not:

  • [rosrun] Couldn't find executable named create_new_robot_model below /opt/ros/melodic/share/uuv_assistants
    

    veya

  • Traceback (most recent call last):
      File "/opt/ros/melodic/lib/uuv_assistants/create_new_robot_model", line 59, in <module>
        for d in os.listdir(template_path):
    OSError: [Errno 2] No such file or directory: '/opt/ros/melodic/share/uuv_assistants/templates/robot_model'
    

    hatalarını alırsanız 2. adımı yaptığınızdan emin olun.

Aracınızın tanım dosyası

uuv_assistants paketindeki create_new_robot_model scripti çalıştırıldıktan sonra ~/catkin_ws/src klasörünün içinde <robot_name>_description dosyası oluşacaktır. Oluşturulan dosyanın içeriği aşağıdaki şekildedir.

.
├── CMakeLists.txt
├── launch
│   └── upload.launch
├── meshes
│   └── README.md
├── package.xml
├── robots
│   └── default.xacro
└── urdf
    ├── actuators.xacro
    ├── base.xacro
    ├── gazebo.xacro
    ├── sensors.xacro
    └── snippets.xacro

Bir sonraki adımda statik ve dinamik parametrelerin konfigürasyonu işlenecektir.