1.MoveIt!系統(tǒng)架構

MoveIt是什么：

• 一個易于使用的集成化開發(fā)平臺
• 由一系列移動操作的功能包組成：運動規(guī)劃、操作控制、3D感知、運動學、控制與導航算法
• 提供友好的GUI
• 可應用于工業(yè)、商業(yè)、研發(fā)和其他領域
• ROS社區(qū)中使用度排名前三的功能包

系統(tǒng)架構

用戶接口(User Interface)

• C++:使用move_group_interface包提供的API
• Python:使用moveit_commander包提供的API
• GUI:使用Moveit!的rviz插件

ROS參數(shù)服務器

• URDF:robot_description參數(shù)，獲取機器人URDF模型的描述信息
• SRDF:robot_description_semantic參數(shù)，獲取機器人模型的配置信息
• config:機器人的其他配置信息，例如關節(jié)限位、運動學插件、運動規(guī)劃插件

機器人

Topic和Action通信

系統(tǒng)架構

約束條件

• 位置約束：限制link的運動區(qū)域
• 方向約束：限制link的運動方向(roll、pitch和yaw)
• 可見性約束：限制link上的某點在某區(qū)域內(nèi)的可見性(通過視覺傳感器)
• joint約束：限制joint的運動范圍
• 用戶定義約束：用戶通過回調(diào)函數(shù)自定義所需的約束條件

適配器

• FixStartStateBounds:修復joint的初始極限
• FixWorkspaceBounds:設置一個默認尺寸的工作空間
• FixStateCollision:修復碰撞配置文件
• FixStatePathConstraints:找到滿足約束的姿態(tài)作為機器人的初始姿態(tài)
• AddTimeParameterization:為空間軌跡進行速度、加速度約束，為每個軌跡點加入速度、加速度、時間等參數(shù)

監(jiān)聽信息

• 狀態(tài)信息(State Information)機器人的關節(jié)話題joint_states
• 傳感器信息(Sensor Information)機器人的傳感器信息
• 外界環(huán)境信息(World geometry Information)通過傳感器建立的周圍環(huán)境信息

MoveIt!使用步驟

• 1)組裝：創(chuàng)建機器人URDF模型
• 2)配置：使用MoveIt!Setup Assistant工具生成配置文件
• 3)驅(qū)動：添加機器人控制器插件(controller)
• 4)控制：MoveIt!控制機器人運動(算法仿真、物理仿真)

2.創(chuàng)建機械臂模型與配置文件

宏定義

link與joint

gazebo屬性

可視化

模型可視化

roslaunch marm_description view_arm.launch

啟動MoveIt!Setup Assistant

rosrun moveit_setup_assistant moveit_setup_assistant

啟動demo

roslaunch marm_moveit_config demo.launch

拖動規(guī)劃

隨機目標點規(guī)劃

設置初始位姿

加入場景物體

碰撞檢測

3.MoveIt!編程練習

編程接口

關節(jié)空間規(guī)劃

關節(jié)空間規(guī)劃例程

roslaunch marm_moveit_config demo.launch rosrun marm_planning moveit_fk_demo.py

工作空間規(guī)劃

工作空間規(guī)劃例程

roslaunch marm_moveit_config demo.launch rosrun marm_planning moveit_ik_demo.py

笛卡爾路徑規(guī)劃

工作空間規(guī)劃例程

roslaunch marm_moveit_config demo.launch rosrun marm_planning moveit_cartesian_demo.py _cartesian:=True(走直線) rosrun marm_planning moveit_cartesian_demo.py _cartesian:=False(走曲線)

避障規(guī)劃

自主避障規(guī)劃例程

roslaunch marm_moveit_config demo.launch rosrun marm_planning moveit_obstacles_demo.py

4.Gazebo機械臂仿真

關節(jié)軌跡控制器

Joint Trajectory Controller

• 線性樣條：位置連續(xù)，速度、加速度不連續(xù)
• 三次樣條：位置和速度連續(xù)，加速度不連續(xù)
• 五次樣條：位置、速度、加速度都連續(xù)

MoveIt!控制器

啟動仿真環(huán)境

roslaunch marm_gazebo arm_bringup_moveit.launch

5.ROS-I框架介紹

將ROS強大的功能應用到工業(yè)生產(chǎn)的過程中 為工業(yè)機器人的研究與應用提供快捷有效的開發(fā)途徑 為工業(yè)機器人創(chuàng)建一個強大的社區(qū)支持 為工業(yè)機器人提供一站式的工業(yè)級ROS應用開發(fā)支持

總體架構

• GUI:ROS中現(xiàn)在已有的UI工具和專門針對工業(yè)機器人通用的UI工具
• ROS Layer:ROS基礎框架，提供核心通信機制
• MoveIt!Layer:為工業(yè)機器人提供規(guī)劃、運動學等核心功能的解決方案
• ROS-I Application Layer:處理工業(yè)生產(chǎn)的具體應用，目前也是針對未來的規(guī)劃
• ROS-I Interface Layer:接口層，工業(yè)機器人的客戶端，通過simple message協(xié)議與機器人的控制器通信
• ROS-I Simple Message Layer:通信層，定義了通信的協(xié)議，打包和解析通信數(shù)據(jù)
• ROS-I Controller Layer:機器人廠商開發(fā)的工業(yè)機器人控制器

sudo apt-get install ros-kinetic-industrial-core

基于ROS-I框架的應用(Kungfu Arm)

總結

以上是生活随笔為你收集整理的ros创建工作空间_ROS入门学习之七Moveit机械臂控制的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。