ROS 2 Unitree-roboteissa: tyhjästä ensimmäiseen topiciin

ROS 2 Unitree-roboteissa toimii ilman takaisinmallinnusta ja ilman käännössolmuja: robotti julkaisee tietonsa DDS:n (CycloneDDS) kautta, ja ROS 2 käyttää DDS:ää tiedonsiirtokerroksenaan. Virallinen unitree_ros2-paketti sisältää viestien määrittelyt ja ympäristöskriptit. Tämä opas tiivistää virallisen README-tiedoston menettelyn ja kertoo kohdat, joihin työ tavallisesti pysähtyy.

Mitkä Unitree-robotit tukevat ROS 2:ta

Ohjelmistokehitys on mahdollista vain kehittäjäversioissa. Go2:n virallinen tuotesivu mainitsee jatkokehityksen EDU-versiossa, ei Air- eikä Pro-versiossa. G1:ssä sama koskee G1 EDU -versiota.

Malleille R1 ja A2 unitree_sdk2 sisältää lokakuussa 2026 omat C++-esimerkit, mutta unitree_ros2:ssa ei vielä ole niille erillisiä esimerkkejä. Jos projekti perustuu pelkästään ROS 2:een, tarkista repositorion tilanne ennen kuin ostat jommankumman näistä malleista.

Artikkelissa mainitut tuotteetEDU-robotit tutkimukseen

Unitree Go2 EDU

SDK ja ROS 2, akku 15000 mAh

8 804 € alv 0 %

Katso tiedotPyydä tarjous

Unitree G1 EDU U1

Jatkokehitys (SDK-pääsy), 23 DoF, laskentayksikkö

38 005 € alv 0 %

Katso tiedotPyydä tarjous

Unitree B2

Raskas teollisuusmalli: yli 40 kg, IP67

66 828 € alv 0 %

Katso tiedotPyydä tarjous

Vaatimukset: Ubuntu ja ROS 2 -versio

unitree_ros2:n README mainitsee kaksi testattua yhdistelmää:

• Ubuntu 22.04 + ROS 2 Humble, joka on merkitty suositelluksi;
• Ubuntu 20.04 + ROS 2 Foxy.

ROS 2 -julkaisutaulukon mukaan Foxyn tuki päättyi 20. kesäkuuta 2023, kun taas Humblea tuetaan toukokuuhun 2027 ja Jazzya toukokuuhun 2029 asti. Nyt alkavassa projektissa käytännöllinen valinta on Humble; Jazzy ei kuulu Unitreen testaamiin yhdistelmiin. ROS 2 Humble asennetaan Debian-paketeista virallisen ohjeen mukaan.

unitree_ros2:n asennus vaihe vaiheelta

1. Kloonaa repositorio ja asenna riippuvuudet (Humblea käytettäessä korvaa foxy sanalla humble):

git clone https://github.com/unitreerobotics/unitree_ros2
sudo apt install ros-humble-rmw-cyclonedds-cpp
sudo apt install ros-humble-rosidl-generator-dds-idl
sudo apt install libyaml-cpp-dev

2. Vain Foxyn kanssa: käännä CycloneDDS 0.10.x työtilassa cyclonedds_ws terminaalissa, johon ROS 2:ta ei ole ladattu. Robotti käyttää CycloneDDS:n versiota 0.10.2; Humblea käytettäessä tätä vaihetta ei tarvita.

3. Käännä viestipaketit (unitree_go, unitree_hg, unitree_api):

cd ~/unitree_ros2/cyclonedds_ws
source /opt/ros/humble/setup.bash
colcon build

Verkko ja CycloneDDS

Liitä PC robottiin Ethernet-kaapelilla. Aseta verkkoliitännän asetuksissa IPv4 manuaaliseksi, osoitteeksi 192.168.123.99 ja aliverkon peitteeksi 255.255.255.0, kuten README neuvoo. Selvitä liitännän nimi komennolla ifconfig tai ip a (esimerkiksi enp3s0) ja kirjoita se tiedostoon ~/unitree_ros2/setup.sh:

#!/bin/bash
source /opt/ros/humble/setup.bash
source $HOME/unitree_ros2/cyclonedds_ws/install/setup.bash
export RMW_IMPLEMENTATION=rmw_cyclonedds_cpp
export CYCLONEDDS_URI='<CycloneDDS><Domain><General><Interfaces>
  <NetworkInterface name="enp3s0" priority="default" multicast="default" />
</Interfaces></General></Domain></CycloneDDS>'

Ratkaiseva rivi on RMW_IMPLEMENTATION=rmw_cyclonedds_cpp: Humblen oletusväliohjelmisto on toinen, ja ilman tätä muuttujaa PC ei näe robottia. ROS 2 -dokumentaatio kertoo, miten DDS-väliohjelmisto valitaan. Ilman kytkettyä robottia voit käyttää tiedostoa setup_local.sh, joka toimii loopback-liitännässä.

Ensimmäinen topic

source ~/unitree_ros2/setup.sh
ros2 topic list
ros2 topic echo /sportmodestate

Go2:ssa ja B2:ssa /sportmodestate kertoo sijainnin, nopeuden ja askellajin; /lowstate kertoo moottorien, IMU:n ja akun tilan. Esimerkkien kääntäminen ja ajaminen:

cd ~/unitree_ros2/example
colcon build
./install/unitree_ros2_example/bin/read_motion_state

README näyttää myös, miten Go2:n LiDARin pistepilvi visualisoidaan RViz2:ssa topicista utlidar/cloud koordinaatistossa utlidar_lidar.

Ohjaus: korkea taso ja matala taso

• Korkea taso (Go2, B2): pyynnöt topiciin /api/sport/request unitree_api-viesteinä, jotka esimerkkien SportClient-luokka muodostaa. Robotti käyttää omaa liikkeenohjaustaan.
• Matala taso: asento-, nopeus-, vääntömomentti- ja vahvistuskomennot topiciin /lowcmd. Sisäänrakennettu liikepalvelu on ensin kytkettävä pois, muuten komennot menevät päällekkäin. Humanoideissa debug-tilaan siirrytään yhdistelmällä L2+R2 robotin roikkuessa nostimessa: koko menettely on oppaassa G1:n ohjelmointi.

Simuloi ennen laitteistoa

unitree_mujoco on virallinen MuJoCoon perustuva simulaattori: se hyväksyy ohjelmat, jotka on kirjoitettu unitree_sdk2:lla, unitree_sdk2_python:lla ja unitree_ros2:lla, ja käyttää samoja low-level-viestejä kuin oikea robotti. Suositeltu työnkulku on kehittää simulaatiossa loopbackin kautta ja ajaa sitten sama koodi robotissa vaihtamalla vain verkkoliitäntä. Liikkumisen policyille on unitree_rl_gym (Go2, G1, H1, H1-2).

Yleisimmät virheet

• Ei yhtään topicia: RMW:tä ei ole asetettu, setup.sh:ssa on väärä liitäntä tai PC on aliverkon ulkopuolella. README suosittelee myös PC:n uudelleenkäynnistystä ensimmäisen määrityksen jälkeen.
• CycloneDDS:n kääntäminen epäonnistuu Foxyssa: terminaaliin oli jo ladattu /opt/ros/foxy/setup.bash; kommentoi rivi pois tiedostosta ~/.bashrc ja avaa terminaali uudelleen.
• Useita ROS-asennuksia samassa PC:ssä: älä lisää setup.sh:ta tiedostoon ~/.bashrc, vaan lataa se käsin tarvittaessa.

Yliopistojen laboratorioille Abra Robotics toimittaa EDU-malleja Suomeen englanninkielisellä tuella ja tarjoaa SDK-koulutusta ja -kehitystä erillisinä palveluina: katso Yliopistot ja tutkimus ja Ohjelmistot. Kehittäjäversioiden tuotesivut ovat Go2 EDU ja G1 EDU.