HAPTIX Matlab and Octave API

Overview

이번 튜토리얼에서는 손의 설명을 요청하고 조인트 명령을 보내고 상태 업데이트를 받기위하여 사용하는 Matlab(윈도우)이나 Octave(리눅스)를 사용하는 법을 설명한다.

이미 설치 과정을 마쳤다고 가정한다.

Start the Gazebo simulation

데스크탑 아이콘 haptixStart를 더블클릭한다.

Run your controller in Matlab

Matlab을 열기 전에 환경변수 'IGN_IP'가 셋팅되어있는지 확인해라. 자세한 설명은 설치 과정으로 가서 Network Configration 장을 확인해라. Matlab을 열고 Browse for folder 아이콘을 클릭하여라. 새로운 팝업 윈도우가 나타날 것이다. HAPTIX 클라이언트 라이브러리 SDK의 압축을 푼 디렉토리에서 matlab\ 폴더를 찾는다. HAPTIX 클라이언트 라이브러리 SDK에는 Matlab 콘솔 또는 .m 파일에서 hx_connect(), hx_robot_info(), hx_update(), hx_read_sensors() 및 hx_close() 함수를 호출 할 수있는 mex 파일이 있다. MATLAB에서 hx_matlab_controller.m 파일을 열고 Matlab 명령 창에 다음을 입력한다:

hx_matlab_controller

아래 controller visualization 비디오와 같은 팔의 움직임을 볼 수 있다.

Run your controller in Octave

만약 준비가 되어있지 않다면 먼저 Octave를 설치한다.

sudo apt-get install octave liboctave-dev

그리고 설치된 haptix-comm의 하위 디렉토리인 octave 디렉토리로 이동한다. 이 디렉토리에는 몇개의 .m 파일이 있다.

cd /usr/lib/x86_64-linux-gnu/haptix-comm/octave

만약에 위 디렉토리가 없다면, 아래 명령을 시도해 보아라:

cd /usr/lib/haptix-comm/octave

Octave를 시작한다.

octave

Octave에서 hx_connect(), hx_robot_info(), hx_update(), hx_read_sensors() 및 hx_close()를 호출 할 수 있어야한다(괄호는 선택 사항임). 시뮬레이트된 팔(arm)에 대한 컨트롤러를 실행하려면 다음과 같이 입력하라:

hx_matlab_controller

아래 controller visualization 비디오와 같은 팔의 움직임을 볼 수 있다.

Controller visualization

컨드롤러가 실행되는 동안 가제보 상의 손가락은 부드러운 경로를 따라 움직인다.

The code explained

counter = 0;

hx_connect();

deviceInfo = hx_robot_info();

% Uncomment this block to start logging.
% hxs_start_logging('/tmp/log/')

while counter < 250
  cmdSent = tic;

  % Initialize the command scalar structure.
  cmd.ref_pos = [];
  cmd.ref_vel = [];
  cmd.ref_vel_max = [];
  cmd.gain_pos = [];
  cmd.gain_vel = [];

  % Indicate that the positions we set should be used.
  cmd.ref_pos_enabled = 1;
  % We're not setting it, so indicate that ref_vel should be ignored.
  cmd.ref_vel_enabled = 0;
  % We're not setting it, so indicate that ref_vel_max should be ignored.
  cmd.ref_vel_max_enabled = 0;
  % We're not setting it, so indicate that gain_pos should be ignored.
  cmd.gain_pos_enabled = 0;
  % We're not setting it, so indicate that gain_vel should be ignored.
  cmd.gain_vel_enabled = 0;

  % Create a new command based on a sinusoidal wave.
  for n = 0:deviceInfo.motor_count
    cmd.ref_pos(end + 1) = 350 * 0.5 * sin(0.05 * 2.0 * pi * counter * 0.08);
    % We could set a desired maximum velocity
    % cmd.ref_vel(end + 1) = 1.0;
    % cmd.ref_vel_max(end + 1) = 1.0;
    % We could set a desired controller position gain
    % cmd.gain_pos(end + 1) = 1.0;
    % We could set a desired controller velocity gain
    % cmd.gain_vel(end + 1) = 1.0;
  end

  % Send the new joint command and receive the state update.
  state = hx_update(cmd);

  counter = counter + 1;

  % Busy wait. pause() is not accurate enough on Windows.
  elapsedCmd = toc(cmdSent);
  while elapsedCmd < 0.02
    elapsedCmd = toc(cmdSent);
  end
end

% Uncomment this block to stop logging.
% hxs_stop_logging()

hx_close();

HAPTIX Matlab/Octave API는 hx_connect(), hx_robot_info(), hx_update(), hx_read_sensors() 및 hx_close()의 다섯 가지 함수로 구성된다. hx_connect()와 hx_close()는 Gazebo 시뮬레이터에서는 선택 사항이지만 MuJoCo와의 호환성을 위해 포함되어 있다.

hx_robot_info()는 주어진 장치로부터 정보를 요청한다. 이 튜토리얼에서 장치는 Gazebo에서 시뮬레이션 된 손이다. 이 호출은 응답이 수신 될 때까지 차단된다.

hx_robot_info()의 결과 값은 요청된 장치에 대한 모터, 조인트, 접촉 센서, IMU 및 조인트 제한 수를 포함하는 구조체이다. 또한 장치가 업데이트되는 빈도인 업데이트 속도도 포함됩니다.

장치 정보를 확인하면 손 제어 명령을 보낼 수 있다. hx_update() 함수는 새로운 명령을 보내고 현재 손의 상태를받는 역할을 담당한다.

각 조인트의 위치, 속도 및 이득을 포함하는 명령 구조체를 채울 필요가 있습니다. 이 예제에서 사용하는 필드에 대해 동일한 이름을 사용하는 것이 중요하다.

명령을 적용한 후 명령의 센서 상태를 나타내는 구조체를 반환하는 hx_update() 함수를 호출한다.