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前言

本文為在雙系統上使用 ROS 和 Geomagic Haptic 驅動 Franka 機械臂的筆記，前提為已安裝 ROS Noetic, libfranka, 系統：Ubuntu 20.04, 實時內核型號： Linux 5.6.19-rt12 ，分為五個章節：

• 安裝 franka_ros
• 安裝 OpenHaptics for Linux
• 安裝 3D Systems Geomagic Touch ROS Driver
• 安裝 franka_interactive_controllers
• 使用 Geomagic Haptic 驅動 Franka 機械臂

參考文檔：

• 在 Linux 上安裝
• 歷經千辛萬苦的Ubuntu20.04與Geomagic Haptic相聯（下）
• Geomagic Touch（USB版本）在ROS下的配置和使用
• OpenHaptics for Linux Developer Edition v3.4
• 3D Systems Geomagic Touch ROS Driver
• franka_interactive_controllers

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一、安裝 franka_ros

1. 創建 catkin 工作空間并初始化

mkdir -p <ROS_workspace>/src
cd <ROS_workspace>
source /opt/ros/noetic/setup.sh
catkin_init_workspace src

2. 下載 franka_ros 存儲庫

git clone --recursive https://github.com/frankaemika/franka_ros src/franka_ros

3. 安裝依賴項并構建包，注意將 /path/to/libfranka/build 替換成自己的 libfranka build 構建路徑

rosdep install --from-paths src --ignore-src --rosdistro noetic -y --skip-keys libfranka
catkin_make -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DFranka_DIR:PATH=</path/to/libfranka/build>
source devel/setup.sh

二、安裝 OpenHaptics for Linux

1. 下載 OpenHaptics Installer ，解壓，進入解壓目錄，運行 .install, 安裝位置為 /opt/OpenHaptics/Developer/3.4-0/

tar zxvf openhaptics_3.4-0-developer-edition-amd64.tar.gz
cd openhaptics_3.4-0-developer-edition-amd64/
sudo ./install

2. 下載 Haptic device driver，將 LibPhantomIOLib42.so 從 解壓位置/usr/lin 復制至 /usr/lib ，安裝 QT，運行 ListUSBHapticDevices 查看設備連接至哪個串口，設置權限,添加用戶至 dialout 組，

sudo apt-get install qt5-default
./ListUSBHapticDevices
>>> ttyACM0
sudo chmod 777 /dev/ttyACM0
sudo adduser YourUserName dialout

3. 進入 /TouchDriver2022_04_04/bin/，運行 Touch_Setup，點擊 Apply, OK，再嘗試運行 Touch_Diagonstic

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三、安裝 3D Systems Geomagic Touch ROS Driver

1. 安裝依賴

sudo apt-get install --no-install-recommends freeglut3-dev g++ libdrm-dev libexpat1-dev libglw1-mesa libglw1-mesa-dev libmotif-dev libncurses5-dev libraw1394-dev libx11-dev libxdamage-dev libxext-dev libxt-dev libxxf86vm-dev tcsh unzip x11proto-dri2-dev x11proto-gl-dev

2. 對于 64位系統，創建到OpenHaptics SDK庫的符號鏈接

sudo ln -s /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libraw1394.so.11.0.1 /usr/lib/libraw1394.so.8
sudo ln -s /usr/lib64/libPHANToMIO.so.4.3 /usr/lib/libPHANToMIO.so.4
sudo ln -s /usr/lib64/libHD.so.3.0.0 /usr/lib/libHD.so.3.0
sudo ln -s /usr/lib64/libHL.so.3.0.0 /usr/lib/libHL.so.3.0 

3. 進入 ROS 工作空間

cd <ROS_workspace>/
wstool init src # 需安裝 wstool
catkin_init_workspacecd src/
wstool merge /<解壓位置>/Geomagic_Touch_ROS_Drivers-hydro-devel/phantom_omni.rosinstall # 關聯rosintall文件
wstool up
cd ..
catkin_make # 若出現 [WARN]The specified base path " /home/xxx/xxx " contains a CMakeLists.txt but "catkin_make" must be invoked in the root of workspace 
# 刪除當前路徑下的 CMakeLists.txtsource ./devel/setup.bash
roslaunch omni_common omni_state.launch # 可能報錯 缺少 "libncurses.so.5"#安裝libncurses.so.5
sudo apt install apt-file
sudo apt-file update
sudo apt-file find libncurses5source ./devel/setup.bash
roslaunch omni_common omni_state.launch# 在另一個終端中查看輸出
rostopic echo /phantom/pose

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四、安裝 franka_interactive_controllers

1. 在 ROS 工作空間中下載

cd <ROS_workspace>/
git clone https://github.com/nbfigueroa/franka_interactive_controllers.git

2. 使用 wstool 獲取所有其他 git 存儲庫依賴項

wstool init
wstool merge franka_interactive_controllers/dependencies.rosinstall 
wstool up 

3. 查詢并安裝所有庫和包，<your-ros-distro> 表示 ROS 版本，比如 noetic

rosdep install --from-paths . --ignore-src --rosdistro <your-ros-distro> 

4. 安裝 python 依賴

sudo apt install python3-psutil python3-tk

5. 編譯

catkin_make
source devel/setup.bash
catkin_make
rospack profile

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五、使用 Geomagic Haptic 驅動 Franka 機械臂

在不同終端中依次運行

roslaunch franka_interactive_controllers franka_interactive_bringup.launch robot_ip:=<your-robot-ip> load_gripper:=<true/false>

roslaunch omni_common omni_state.launch

python3 <your-tele-code>.py