Modelado cinemático y simulación realista del manipulador móvil de bajo coste Turtlebot2 + Widow-X en ROS

Abstract

El manipulador móvil compuesto de la plataforma Turtlebot2 y el brazo Widow-X supone una solución de bajo coste muy interesante para laboratorios docentes y de investigación. Lamentablemente, el conjunto no dispone de un simulador completo en el popular framework de programación ROS; tampoco el fabricante ofrece el modelado cinemático del brazo. En este artículo se describe el trabajo realizado sobre ambas cuestiones para nuestro robot CRUMB, y cómo se han implementado en Gazebo, un simulador realista para ROS donde también se ha añadido la posibilidad de incluir ruido sensorial simple, algo que la mayoría de los simuladores no ofrecen. Se incluyen también algunos experimentos de manipulación y navegación que demuestran las posibilidades de nuestro trabajo.

The combination of a Turtlebot2 mobile platform with a Widow-X robot-arm offers an interesting low-cost solution for research, teaching, or generic educational purposes. Unfortunately, neither does this hardware combination have a complete simulator in the robot programming framework ROS, nor does the manufacturer offer a kinematic model of the robotic arm. In this article we propose a solution for both issues related to our mobile manipulator. Besides, we describe how robot simulation was developed in Gazebo, a realistic simulator integrated with ROS, and the possibility to include simple sensor-noise, which is not always available on most simulators. Finally, we demonstrate the applicability of our simulator by means three experiments that involve pick- and-place, mapping, and navigation tasks.