3. 驱动节点控制现实中的机械臂

3.1 查看机械臂连接时的串口设备

1. 在 Ubuntu 虚拟机电脑中按 Ctrl+Alt+T 打开终端，查看当前 Ubuntu 的串口设备。此时不需要用 USB 线将机械臂与电脑相连。

ls /dev/tty*

2. 首先将机械臂接通电源，打开机械臂驱动板上的电源开关，用 USB 线将机械臂与电脑连接起来，注意要连接机械臂驱动板中间的 Type-C 接口（边缘的 Type-C 接口是与雷达通信的接口，不与 ESP32 进行通信）。


3. 点击 Oracle VM VirtualBox 上方的“设备”→“USB”→带有 CP210x 字样的设备名称，该设备名称前出现 √，则代表机械臂连接到虚拟机上。



如果连接机械臂的串口设备时，右边弹出不能挂载到这个设备的提示框，此时将虚拟机的系统关机。
首先确保你的主机（Windows 系统）可以检测到机械臂的 USB 设备。
在这个系统镜像的设置里面，找到 USB 设备，勾选 启用 USB 控制器，选择 USB 3.0(xHCI) 控制器，然后点击右侧第二个 icon 添加一个 USB 筛选器，选择带有 CP210x 字样的设备，点击确定。
再次运行这个镜像，点击窗口上方的 设备 → USB → 查看带有 CP2102N USB 字样的设备前面是否有对号，有则代表挂载成功。

4. 再次在终端中查看当前的 Ubuntu 串口设备，可以看见此时多出来一个 /dev/ttyUSB0 的设备名，这个代表机械臂连接的端口号。

3.2 更改串口设备

在我们的例程中，默认串口设备名称为 /dev/ttyUSB0。如果上一小节查看到的机械臂串口设备名称为 /dev/ttyUSB0，则可以直接跳过本小节，直接进行下一小节的学习。

如果你查到的串口设备名称不是 /dev/ttyUSB0，则需要更改串口设备名称。打开 ~/roarm_ws_em0/src/roarm_main/roarm_driver/roarm_driver/ 这个目录下的 roarm_driver.py 脚本文件，如下图将 /dev/ttyUSB0 改为你的机械臂查看到的串口设备名称。更改完后点击右上角的“Save”保存后关闭该文件。

3.3 运行机械臂驱动节点

1. 在 Ubuntu 中使用 Python 脚本与串口设备通信，需要给串口设备读写权限，在虚拟机终端中输入以下指令来赋予串口权限：

   sudo chmod 666 /dev/ttyUSB0  (密码为系统默认密码：ws)
   如果该指令报错，则参考 3.1 和 3.2 小节确定串口设备号是否正确以及机械臂是否与虚拟机系统连接。

2. 接着编译机械臂 ROS2 的功能包，编译功能包需要在对应的工作空间下进行编译：

   cd ~/roarm_ws_em0/
   colcon build
   source install/setup.bash

3. 按 Ctrl+Alt+T 打开一个新的终端窗口，进入机械臂 ROS2 的工作空间，运行 ROS2 的机械臂驱动节点：

   cd ~/roarm_ws_em0/
   ros2 run roarm_driver roarm_driver

   反馈如下即代表运行成功，此时 ROS2 模型关节界面未打开，因此没有其它的反馈：

   
   

成功运行机械臂驱动节点的终端界面不要关闭，接着根据 3.4 小节的内容打开 ROS2 中机械臂模型关节界面。在后续教程的操作中，都需要保持机械臂驱动节点的运行，若不小心结束了该进程，需要重新运行机械臂驱动节点。

3.4 查看机械臂模型关节

这里是使用 ROS2 Rviz2 工具来展示机械臂模型和关节角度控制面板的。Rviz2 是 ROS2 的可视化工具，它可以用于展示和调试机器人模型、传感器数据、规划路径等多种信息。通过 Rviz2，我们可以直观地看到机械臂的运动状态和当前位置。此外，Rviz2 还提供了一些工具，如 3D 视图、时间轴、参数调整等，帮助我们更好地理解机器人的行为。

注意：执行该指令后，机械臂将会转动（大臂小臂竖直向上），请勿在机械臂周围放置易碎品，远离儿童。

按 Ctrl+Alt+T 打开一个新的终端窗口，进入机械臂 ROS2 的工作空间，启动 Rviz2 模型界面：

cd ~/roarm_ws_em0/
ros2 launch roarm_description display.launch.py

在启动 Rviz2 后，Rviz2 中的机器人 URDF 会将机械臂的每个关节角度发布到驱动节点中，驱动节点会将这些关节角度编辑为对应 JSON 格式的控制指令发送给机械臂，因此机械臂会转动。

运行机械臂驱动节点和查看机械臂模型关节终端界面，左边为机械臂驱动节点运行界面，右边为查看 Rviz2 机械臂模型关节界面：

点击左侧的齿轮图标，关节角度控制面板会出现在 Rviz2 模型界面上方：

• 可以通过拖拽控制面板上的滑块，来控制机械臂各个关节转动；
• Center —— 恢复至 Rviz2 模型界面启动时的初始位置；
• Randomize —— 机械臂随机运动至某位置。

3.5 Rviz2 中机械臂视角操作

在 Rviz2 中，可以使用鼠标来调整观察机器人模型的视角。

• 左键点击并拖动，可以在水平面内移动视角。
• 右键点击并拖动，可以改变观察的方向和角度。
• 滚动鼠标滚轮，可以调整观察的距离，即放大或缩小视图。
• 按下鼠标中键（即滚轮键）并拖动，可以在垂直视角方向的平面上移动。

使用这些操作，你可以从任何角度和距离观察机器人模型。