ROS探索总结-62.MoveIt!中不得不说的“潜规则”

ROS探索总结-62.MoveIt!中不得不说的“潜规则”

说明：

• 介绍古月君在研究过程中结合API文档发现的一些规则

正文

• 今天我们来揭秘MoveIt!使用过程中的一些潜规则，也是大家经常会有疑惑的地方，很多在MoveIt!教程中并没有说明，而是古月君在研究过程中结合API文档发现的，也给大家分享一下。

• 首先我们来看圆弧轨迹的规划。

• 很多同学会有这样一个疑问，MoveIt!可以规划笛卡尔直线运动，那能不能规划圆弧运动，甚至任意曲线轨迹的运动呢？MoveIt!中没有直接的API接口，但是下边这张图应该可以给大家灵感：通过直线逼近的方式，就可以实现啦！

• 按照这样的思路，我们来看MoveIt!下实现的圆弧轨迹规划例程，演示中我们可以看到机械臂的终端走出了一个完整的圆形轨迹。

• 该例程实现的流程：首先通过圆的轨迹方程，计算得到一系列圆上的路径点，然后使用computeCartesianPath函数完成所有路径点之间的直线轨迹规划，最后execute执行运动。

• 很多情况下，我们对MoveIt!规划的轨迹并不满意，那这条轨迹能不能修改呢？当然是可以的。

• 运行例程，我们可以看到机器人会完成两次相同的运动，但是速度有明显的差异，这就是因为我们对MoveIt!规划的轨迹做了人为的修改。

• 该例程实现的流程：首先使用plan正常完成规划，然后遍历规划得到的轨迹数据，里边的位置、速度、加速度、时间想怎么改就怎么改了，最后execute执行修改之后的轨迹即可。

• 到现在为止，例程中机械臂每次运动的速度变化都是从0到0的，在连续运动中会出现频繁的停顿，如何减少甚至去掉中间的停顿呢？古月君结合自己对API的研究，给大家介绍一种方法。

• 运行多轨迹连续运动的例程，机械臂会一次完成两条轨迹的运动，中间并不会出现停顿的问题。

• 该例程的实现相对复杂一些，用到了很多MoveIt!深层的API。主要流程如下：首先规划多条需要连续运动的轨迹，但是此时机器人并没有真实运动，所以需要注意后续轨迹规划的起点应该是前一条轨迹的终点。

• 然后创建一个新的轨迹对象，把以上规划好的轨迹全部push进去，再调用IPTP时间最优算法的接口，重新规划这条新轨迹的速度、加速度、时间等信息，规划完成后就可以调用execute连续运动啦。

• 最后一个部分我们来介绍如何更换MoveIt!中的运动学插件。

• 在之前的课程中，我们介绍过MoveIt!三大核心功能之一就是运动学，那什么是运动学？大家可以参考《机器人学导论》中的理论介绍，以一个两自由度的机械臂为例，已知关节角度推算终端XY坐标的过程就是正运动学，相反就是逆运动学。

• MoveIt!默认使用的运动学插件是KDL，但是该算法是基于迭代的数值解，求解速度慢，失败率高，并不是开发的首选。

• TRAC-IK虽然也是数值解，但是算法上做了很多优化，速度和成功率都有了很大程度的提升。

• TRAC-IK的使用方法也很简单，安装后修改配置文件就可以启用了。

• 另外一个运动学插件是基于解析解的IKFAST，可以根据模型生成专属的运动学算法插件，求解速度快，成功率高，不过配置过程着实有点复杂，有兴趣的小伙伴可以参考古月君的配置：ROS技术点滴 —— MoveIt!中的运动学插件

• 以上就是本讲的内容精要，详细讲解过程和仿真/真机演示过程请见具体课程。