ROS探索總結-61.MoveIt!編程駕馭機械臂運動控制

說明：

介紹MoveIt!編程駕馭機械臂運動控制

正文

本講我們將從以下四個部分進行講解。

首先來回顧下MoveIt!編程接口的框架。

MoveIt!提供三種主要的交互方式：C++接口、Python接口以及上位機Rivz插件接口，無論哪種形式，底層都是和move_group核心節點交互，完成功能算法的調用。

對比C++和Python兩種編程方式，在流程上完全一致，API接口的名字也基本相同。

完整的MoveIt!程序流程如下，不可或缺的步驟是：確定控制對象的規劃組、設置目標位姿、進行運動規劃、執行規劃軌跡。

API接口眾多，而且有多態性，所以在開發過程中大家一定離不開官方的API文檔，這里有最完整的接口介紹。

接下來我們就來了解一下MoveIt!中的關鍵編程方法，第一種是關節空間運動。

在關節空間運動中，機械臂各軸獨立完成軌跡插補，終端軌跡是自由曲線，常用于碼垛、搬運、分揀等對運動軌跡沒有強制約束的場景，其中的關鍵就是對目標姿態的描述。

可以在關節空間下直接通過各軸的位置描述目標姿態，這里需要調用MoveIt!提供的set_joint_value_target函數實現。

也可以在工作空間下通過終端的位姿+姿態進行描述，需要調用set_pose_target函數進行設置。

還有很多場景下對機械臂的終端軌跡有要求，那就需要用到笛卡爾空間下的運動規劃功能了。

比如讓機械臂的終端走出一條直線。

我們可以對比笛卡爾運動和關節空間下經過同樣路徑點的軌跡區別，如下圖所示，一個是自由曲線，一個是直線軌跡。

這里笛卡爾運動規劃使用的關鍵函數是MoveIt!中的compute_cartesian_path，它可以將多個路點waypoints之間通過直線軌跡連接到一起，返回值fraction表示可規劃軌跡的覆蓋率。

在機械臂運動過程中，如果有障礙物的話，還需要考慮避障的問題。

比如下圖中機械臂在運動規劃時，就需要考慮到綠色障礙物的避障問題。

MoveIt!中有一個場景監聽器模塊，就是用來檢測外部場景信息的，障礙物可以通過三種方式加入場景中：rviz可視化添加、程序添加、傳感器檢測。本講我們主要介紹前兩種方式。

在rviz的MoveIt!插件中有一個Scene Object標簽頁，可以將障礙物模型添加到場景當中來，此后機械臂在運動規劃時就會考慮躲避該障礙物了。

另外一種方式是通過程序操作，不僅可以添加外界障礙物，還可以添加機械臂上的附著物體，模擬抓取到的物體，將作為機械臂的一部分，考慮與外界物體的碰撞。

這里涉及的主要函數是add_box和attach_box，前者是將添加的物體作為障礙物，后者是將添加的物體作為機械臂的一部分。

以上就是本講的內容概要，詳細講解過程和仿真/真機演示請見具體課程。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的python做运动控制_ROS探索总结-61.MoveIt!编程驾驭机械臂运动控制的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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