把持位置の推定(jsk_pcl_ros DetectGraspablePosesPcabase)

#はじめに
PCLを使用して認識した物体をロボットから把持するときに、その把持位置を決定する必要があります。その時にjsk_pcl_rosパッケージのDetectGraspablePosesPcabaseが使えそうだと思い使い方を調べてみました。

#ノードの解説
jsk_pcl_rosパッケージのdetect_graspable_poses_pcabase.pyが今回使用するプログラム名で、ターゲットオブジェクトの点群とPCAアルゴリズムを使用し把持姿勢の候補を出力します。

また,ROSインターフェースの名前やデータ型などは以下のようになります。

• Subscribing Topic
  ~input(sensor_msgs/PointCloud2):入力点群(RGBフィールドが必要)

• Publishing Topic
  ~output/can_grasp_poses(geometry_msgs/PoseArray):ロボットが掴むことのできる姿勢のリスト

• Parameters
  ~direction(Character,default:x):この方向からターゲットをつかもうとする
  ~hand_width[m](Float,default:0.13):ロボットハンドの開くことができる長さ
  ~interval_m[m](Float,default:0.04):出力する姿勢の間隔,把持姿勢の候補を増やしたい場合はこの値を減らします。

#使ってみる

以下のパッケージを使うとdetect_graspable_poses_pcabaseを簡単に試すことができます。

以下の手順で実行できます。

setting

###インストール
sudo apt-get install -y ros-melodic-jsk-pcl-ros
sudo apt-get install -y ros-melodic-jsk-visualization
git clone https://github.com/hoshianaaa/jsk_pcl_ros_samples.git

###ビルド

cd ~/catkin_ws/src

catkin build 
または
catkin make

source ~/catkin_ws/devel/setup.bash

実行

roslaunch jsk_pcl_ros_samples detect_graspable_poses_pcabase.launch

今回作成したlaunchは以下の写真のようになっていて

• 入力するPointCloud2データのデータ名
• 把持方向,ロボットのハンドの幅,把持姿勢候補の間隔

を設定しています。

detect_graspable_poses_pcabase.launch

<launch>

	<arg name="file_name" value="$(find jsk_pcl_ros_samples)/pcd/bunny.pcd"/>

	<!-- rate : if publish at 10 Hz, set 0.1 -->

	<arg name="rate" value="0.1"/>
	<node pkg="pcl_ros" type="pcd_to_pointcloud" name="pcd_to_pointcloud" args="$(arg file_name) $(arg rate)" output="screen">
		<remap from="cloud_pcd" to="/points"/>
		<param name="frame_id" value="base_link" />
	</node>

  <arg name="INPUT_CLOUD" value="/points" />

  <node name="detect_graspable_poses_pcabase"
        pkg="jsk_pcl_ros" type="detect_graspable_poses_pcabase.py">
    <remap from="~input" to="$(arg INPUT_CLOUD)" />
    <rosparam subst_value="true">
      direction: z
      hand_size: 0.20
      interval_m: 0.04
    </rosparam>

  </node>

	<node name="rviz" pkg="rviz" type="rviz" args="-d $(find jsk_pcl_ros_samples)/rviz/detect_graspable_poses_pcabase.rviz" required="true" />

</launch>

実行するとbunny.pcdの点群の把持姿勢の候補が出力され,その様子が以下の写真のようにrviz上で確認できます。

#参考

• ドキュメント

• 本家サンプル

• ソースコード
  https://github.com/jsk-ros-pkg/jsk_recognition/blob/master/jsk_pcl_ros/scripts/detect_graspable_poses_pcabase.py

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