Le monde warehouse

Le projet final se déroule dans un entrepôt simulé (Gazebo Ionic, gz-sim 9) où le manipulateur mobile LeKiwi + SO-101 détecte un objet, le saisit sur une station de prélèvement, puis le transporte vers une zone de dépôt liée à sa classe. Cette page décrit le monde et son outillage — les interfaces, le detector et le coordinateur restent à votre charge (Jours 1, 4 et 5).

Ce qui est fourni

Le monde (warehouse.sdf), la caméra eye-in-hand (déjà sur le poignet du SO-101), une bibliothèque d’objets réutilisables et un script de spawn paramétrable. Tout est dans le package lekiwi_bringup.

Plan du monde

Entrepôt de 15 × 12 m, murs d’enceinte + cloison (obstacles pour le LiDAR / Nav2), rayonnages, piliers et caisses (décor de navigation), plus :

Élément	Rôle	Position (monde)
pick_station	Table basse où apparaissent les objets à saisir.	(0, 4.6), plateau à z ≈ 0.15 m
zone_a (rouge)	Dépôt — classe metal (exemple)	(-5, 3.5)
zone_b (vert)	Dépôt — classe plastic (exemple)	(5, 3.5)
zone_c (bleu)	Dépôt — classe paper (exemple)	(0, -3.5)

Les trois zones sont éloignées les unes des autres pour forcer la navigation Nav2 entre la station et le dépôt. Le mapping classe → zone ci-dessus n’est qu’une proposition : c’est votre mission_coordinator qui le fixe (via un YAML).

Le poste de prélèvement

Le robot se gare au poste (0.0, 4.0, yaw = π/2) : il fait alors face à la station, qui tombe dans l’enveloppe atteignable du SO-101 (arm_base_link à ≈ 0.119 m du sol ; enveloppe X 0.15–0.25, Y ±0.20, Z 0.05–0.15 → objet à z ≈ 0.17 m). Le pick réel se fait ici, pas sur les étagères.

La caméra eye-in-hand

Une caméra RGB-D est montée sur le poignet du SO-101 (arm_wrist_link) et regarde vers la pince. Elle est pontée automatiquement par sim_full.launch.py :

Topic	Type
/wrist_camera/image (alias /camera/image_raw)	sensor_msgs/Image
/wrist_camera/camera_info (alias /camera/camera_info)	sensor_msgs/CameraInfo
/wrist_camera/depth_image (alias /camera/depth_image)	sensor_msgs/Image
/wrist_camera/points	sensor_msgs/PointCloud2

L’alias /camera/* (option camera_alias:=true, activée par défaut) republie la même caméra sous le nom d’interface attendu par votre detector du Jour 4. Le frame_id est wrist_camera_optical_frame (convention REP-103), relié au TF du bras.

Démarrer le monde

1. Compiler & sourcer :

   cd ~/ros2_bootcamp_ws && colcon build --packages-select lekiwi_bringup
   source install/setup.bash

2. Lancer le monde + le robot + la caméra :

   ros2 launch lekiwi_bringup warehouse_sim.launch.py
   # variantes : headless:=true (sans GUI) | camera_alias:=false | spawn:=true

3. Vérifier les flux (autre terminal) :

   ros2 topic hz /scan
   ros2 topic hz /camera/image_raw
   ros2 topic echo /camera/camera_info --once

Options de lancement (MoveIt, Nav2, RViz)

warehouse_sim.launch.py est le point d’entrée unique. Les options sont combinables :

Argument	Défaut	Effet
headless:=true	false	Gazebo sans GUI
camera_alias:=false	true	ne pas republier /camera/*
spawn:=true	false	poser un objet au démarrage (avec object_type:=…)
moveit:=true	false	démarrer MoveIt (move_group)
rviz:=true	false	RViz MoveIt (nécessite moveit:=true)
nav2:=true	false	démarrer localisation + Nav2
slam_mode:=…	map	map (SLAM live) | localize | amcl (cf. ci-dessous)
map_name:=…	—	carte pour localize / amcl (ex. warehouse)

# Tout-en-un : sim + MoveIt + RViz + Nav2 (AMCL sur la carte warehouse)
ros2 launch lekiwi_bringup warehouse_sim.launch.py \
    moveit:=true rviz:=true nav2:=true slam_mode:=amcl map_name:=warehouse

MoveIt & locale

Avec moveit:=true, warehouse_sim exporte déjà LC_NUMERIC=C.UTF-8 (MoveIt 2 Kilted casse le parsing URDF en locale fr_FR) — rien à faire de votre côté.

Navigation : SLAM live ou AMCL

nav2:=true démarre Nav2 (planner + controller) et la localisation choisie par slam_mode :

slam_mode	Localisation	Carte
map (défaut)	slam_toolbox mapping	construite en direct
localize	slam_toolbox localization	carte sauvegardée (map_name)
amcl	nav2_map_server + AMCL	carte statique (map_name)

Une carte warehouse est fournie (lekiwi_navigation/maps/warehouse/). En mode amcl / localize, donnez la pose initiale dans RViz (« 2D Pose Estimate ») ou via /initialpose : tant qu’AMCL n’est pas localisé, des avertissements costmap « odom → base_footprint » au démarrage sont normaux.

LiDAR & bras pendant la nav

Le LiDAR 360° a son min réglé à 0,20 m : cela masque les auto-retours du bras et des montants (la base du bras traverse le plan de scan à z = 0.115 m). Le bras reste en pose home pendant la navigation ; il ne s’articule qu’à l’arrêt, au poste, pour le pick.

Faire apparaître des objets

Les objets ne sont pas pré-placés : on les spawne à la demande avec spawn_object.launch.py (qui démarre le pont de services gz et le nœud de spawn). Le monde doit déjà tourner.

# Cube de couleur (détection HSV) — classe = couleur
ros2 launch lekiwi_bringup spawn_object.launch.py object_type:=cube_color color:=green

# Cube ArUco (pose 6D + classe = ID du marqueur)
ros2 launch lekiwi_bringup spawn_object.launch.py object_type:=cube_aruco aruco_id:=1

# Déchets simples (scénario de tri) : can=metal, bottle=plastic, carton=paper
ros2 launch lekiwi_bringup spawn_object.launch.py object_type:=waste_can
ros2 launch lekiwi_bringup spawn_object.launch.py object_type:=waste_bottle count:=2

# Rejouer une mission proprement : supprime puis re-spawne
ros2 launch lekiwi_bringup spawn_object.launch.py action:=respawn name:=pick_object_0

# Modèle arbitraire (SDF/URDF) — branchez vos propres objets
ros2 launch lekiwi_bringup spawn_object.launch.py object_type:=sdf model_path:=/chemin/model.sdf

Bibliothèque d’objets

object_type	Description	Classe par défaut
cube_color	Cube 4 cm coloré (color:=red/green/blue/yellow ou "r g b a")	la couleur
cube_aruco	Cube 4 cm, marqueur ArUco DICT_4X4_50 sur le dessus	l’aruco_id
waste_can	Canette (cylindre métal)	metal
waste_bottle	Bouteille plastique (cylindre + col)	plastic
waste_carton	Carton (boîte brune)	paper
sdf	Modèle arbitraire via model_path	nom du fichier

Pont de services Gazebo Ionic

Le spawn utilise les services ros_gz_interfaces/srv/SpawnEntity / DeleteEntity, pontés vers /world/warehouse/create et /remove — le mécanisme officiel de Gazebo Ionic. N’utilisez pas spawn_entity.py (Gazebo Classic). Le nom du monde (warehouse) doit correspondre dans config/bridge_spawn.yaml.

Tout est paramétrable

Pour…	…éditer	Où
Changer d’objet	object_type / color / aruco_id / model_path	argument de launch
Poser à un endroit précis	pose:="x y z [yaw]" (vide ⇒ aléatoire sur la station)	argument de launch
Forcer la classe	class_id:=… (sinon dérivée du type / couleur / aruco_id)	argument de launch
Changer la zone d’apparition	station_xy, station_z, jitter	paramètres du spawn
Repositionner la station	la <pose> du modèle pick_station + station_xy	worlds/warehouse.sdf
Déplacer / ajouter une zone	la <pose> (ou un nouveau modèle) zone_*	worlds/warehouse.sdf
Générer un nouveau marqueur ArUco	ros2 run lekiwi_bringup generate_aruco.py --id N	—

Astuce

Ajouter une 4ᵉ zone = copier un bloc <model name="zone_d">… dans warehouse.sdf (changer <pose> et la couleur), puis l’ajouter à la map classe → zone de votre coordinateur. Aucun code à réécrire.

Et ensuite ?

Le monde fournit tout le terrain de jeu ; à vous de brancher vos briques du Jour 1 :

1. Detector (Jour 4) : s’abonne à /camera/image_raw, publie Detection.msg (class_name + class_id + score + boîte 2D + geometry_msgs/Pose pose) sur /detections.

2. Bras (Jour 3) : service PickRequest.srv (Pose target → bool success) avec MoveIt 2 (lekiwi_manipulation_moveit_config, groupe arm, poses home / ready / gripper_open / gripper_close).

3. Navigation (Jour 2) : action NavigateToPose (Nav2 sur LeKiwi) vers la zone liée à la classe.

4. Coordinateur (Jour 5) : orchestre détection → pick → navigation → dépôt, piloté par un YAML classe → zone.

Note

Pensez à exporter LC_NUMERIC=C.UTF-8 dans les launch qui démarrent MoveIt 2 (Kilted casse le parsing URDF en locale fr_FR).