文章目錄

MoveIt! Setup Assistant

roslaunch moveit_setup_assistant setup_assistant.launch

Virtual Joints：可理解爲連接機器人和世界的關節，Child Link一般選擇機器人基座base

type類型：
- Fixed
- Floating（浮動基座）：例如人形機器人
- Planar（平面移動）：例如youbot、PR2
Planning Groups：

Kin. Search Resolution: 關節空間的採樣密度
Kin. Search TImeout: 求解時間
End Effectors：配置手爪控制器
Passive Joints：被動關節

配置結果分析

miracle@miracle-robot:~/Desktop/catkin_moveit_config_ws$ tree
.
└── src
    ├── CMakeLists.txt -> /opt/ros/melodic/share/catkin/cmake/toplevel.cmake
    ├── lwr_description
    │   ├── CMakeLists.txt
    │   ├── package.xml
    │   └── urdf
    │       └── lwr_simplified.urdf
    └── lwr_moveit_config
        ├── CMakeLists.txt
        ├── config
        │   ├── chomp_planning.yaml
        │   ├── fake_controllers.yaml
        │   ├── joint_limits.yaml
        │   ├── kinematics.yaml
        │   ├── lwr.srdf
        │   ├── ompl_planning.yaml
        │   ├── ros_controllers.yaml
        │   └── sensors_3d.yaml
        ├── launch
        │   ├── chomp_planning_pipeline.launch.xml
        │   ├── default_warehouse_db.launch
        │   ├── demo_gazebo.launch
        │   ├── demo.launch
        │   ├── fake_moveit_controller_manager.launch.xml
        │   ├── gazebo.launch
        │   ├── joystick_control.launch
        │   ├── lwr_moveit_controller_manager.launch.xml
        │   ├── lwr_moveit_sensor_manager.launch.xml
        │   ├── move_group.launch
        │   ├── moveit.rviz
        │   ├── moveit_rviz.launch
        │   ├── ompl_planning_pipeline.launch.xml
        │   ├── planning_context.launch
        │   ├── planning_pipeline.launch.xml
        │   ├── ros_controllers.launch
        │   ├── run_benchmark_ompl.launch
        │   ├── sensor_manager.launch.xml
        │   ├── setup_assistant.launch
        │   ├── trajectory_execution.launch.xml
        │   ├── warehouse.launch
        │   └── warehouse_settings.launch.xml
        └── package.xml

6 directories, 36 files

重要文件功能說明

demo.launch

可設置啓用數據，數據庫路徑，調試模式
載入URDF, SRDF and other .yaml等配置文件
如果有需要，發佈靜態的tf. 如你的機器人基座不在世界座標的原點,你可以發佈一個靜態tf來描述機器人在世界座標中的位置.
發佈虛擬機器人狀態
發佈關節狀態
運行基本的move_group節點
運行Rviz和載入默認配置，查看move_group節點狀態
如果數據庫模式激活，啓動mongodb.

move_group.launch

載入規劃的上下文配置文件
是否開啓調試模式
move_group節點設置
規劃庫設置, 這裏使用ompl運動規劃庫
軌跡執行功能
傳感器功能
啓動move_group節點和action服務器端

planning_context.launch

載入URDF文件
載入SRDF文件
載入關節限制參數
載入默認的運動學求解設置

setup_assistant.launch

修改現有配置
roslaunch lwr_moveit_config setup_assistant.launch

config

fake_controllers.yaml：虛擬控制器配置文件，可在無設備情況下運行moveit（包括不啓動gazebo等仿真工具）
joint_limits.yaml：各關節位置速度等限制，用於規劃當中
kinematics.yaml：運動學求解器的配置文件
lwr.srdf：Moveit的配置文件，包含了我們在Setup Assistant中設置的東西。只要有srdf和urdf，即可完全定義一個機器人的moveit信息
ompl_planning.yaml：配置了OMPL算法的參數
chomp_planning.yaml：配置了與planning相關的參數，如最大迭代次數、最大求解次數等信息
ros_controllers.yaml：配置控制器信息，常見控制器見下：傳送門

關於ros_control的使用參見：傳送門1&傳送門2

launch

demo.launch：包含了其他launch文件，同時啓動需要啓動的節點

<launch>

  <!-- 指定planning pipeline -->
  <arg name="pipeline" default="ompl" />

  <!-- 默認情況下，我們不啓動數據庫（它可能很大） -->
  <arg name="db" default="false" />
  <!-- 允許用戶指定數據庫位置 -->
  <arg name="db_path" default="$(find lwr_moveit_config)/default_warehouse_mongo_db" />

  <!-- 默認情況下，我們不處於調試模式 -->
  <arg name="debug" default="false" />

  <!--
  默認情況下，隱藏joint_state_publisher's GUI

  MoveIt！的“demo”模式將實際的機器人驅動程序替換爲joint_state_publisher。
  後者維護併發布了模擬機器人的當前關節配置。
  It also provides a GUI to move the simulated robot around "manually".
  這相當於在不使用MoveIt的情況下在真實的機器人周圍移動。
  -->
  <arg name="use_gui" default="false" />

  <!-- 在參數服務器上加載URDF，SRDF和其他.yaml配置文件 -->
  <include file="$(find lwr_moveit_config)/launch/planning_context.launch">
    <arg name="load_robot_description" value="true"/>
  </include>

  <!-- 如果需要，爲robot root發佈 static tf，當機器人基座不是世界座標系原點時，可通過發佈static tf來描述機器人在世界座標系中的位置 -->
  

  <!-- 我們沒有連接機器人，因此請發佈虛擬機器人狀態-->
  <node name="joint_state_publisher" pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher">
    <param name="use_gui" value="$(arg use_gui)"/>
    <rosparam param="source_list">[move_group/fake_controller_joint_states]</rosparam>
  </node>

  <!-- 給定已發佈的joint states, 發佈tf for the robot links -->
  <node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" respawn="true" output="screen" />

  <!-- 運行主MoveIt！ 無需軌跡執行的可執行文件（默認情況下，我們沒有配置控制器） -->
  <include file="$(find lwr_moveit_config)/launch/move_group.launch">
    <arg name="allow_trajectory_execution" value="true"/>
    <arg name="fake_execution" value="true"/>
    <arg name="info" value="true"/>
    <arg name="debug" value="$(arg debug)"/>
    <arg name="pipeline" value="$(arg pipeline)"/>
  </include>

  <!-- 運行Rviz並加載默認配置以查看move_group節點的狀態 -->
  <include file="$(find lwr_moveit_config)/launch/moveit_rviz.launch">
    <arg name="rviz_config" value="$(find lwr_moveit_config)/launch/moveit.rviz"/>
    <arg name="debug" value="$(arg debug)"/>
  </include>

  <!-- 如果啓用了數據庫加載，請同時啓動mongodb -->
  <include file="$(find lwr_moveit_config)/launch/default_warehouse_db.launch" if="$(arg db)">
    <arg name="moveit_warehouse_database_path" value="$(arg db_path)"/>
  </include>

</launch>

move_group.launch：啓動規劃組，默認使用ompl運動規劃庫

<launch>

  <!-- GDB Debug Option -->
  <arg name="debug" default="false" />
  <arg unless="$(arg debug)" name="launch_prefix" value="" />
  <arg     if="$(arg debug)" name="launch_prefix"
	   value="gdb -x $(find lwr_moveit_config)/launch/gdb_settings.gdb --ex run --args" />

  <!-- Verbose Mode Option -->
  <arg name="info" default="$(arg debug)" />
  <arg unless="$(arg info)" name="command_args" value="" />
  <arg     if="$(arg info)" name="command_args" value="--debug" />

  <!-- move_group 設置 -->
  <arg name="pipeline" default="ompl" />
  <arg name="allow_trajectory_execution" default="true"/>
  <arg name="fake_execution" default="false"/>
  <arg name="max_safe_path_cost" default="1"/>
  <arg name="jiggle_fraction" default="0.05" />
  <arg name="publish_monitored_planning_scene" default="true"/>

  <arg name="capabilities" default=""/>
  <arg name="disable_capabilities" default=""/>
  <!--加載這些非默認的MoveGroup功能（以空格分隔） -->
  <!--
  <arg name="capabilities" value="
                a_package/AwsomeMotionPlanningCapability
                another_package/GraspPlanningPipeline
                " />
  -->

  <!-- 禁止使用這些默認的MoveGroup功能（以空格分隔） -->
  <!--
  <arg name="disable_capabilities" value="
                move_group/MoveGroupKinematicsService
                move_group/ClearOctomapService
                " />
  -->

  <arg name="load_robot_description" default="true" />
  <!-- 加載URDF，SRDF和joint_limits配置 -->
  <include file="$(find lwr_moveit_config)/launch/planning_context.launch">
    <arg name="load_robot_description" value="$(arg load_robot_description)" />
  </include>

  <!-- Planning Functionality -->
  <include ns="move_group" file="$(find lwr_moveit_config)/launch/planning_pipeline.launch.xml">
    <arg name="pipeline" value="$(arg pipeline)" />
  </include>

  <!-- Trajectory Execution Functionality -->
  <include ns="move_group" file="$(find lwr_moveit_config)/launch/trajectory_execution.launch.xml" if="$(arg allow_trajectory_execution)">
    <arg name="moveit_manage_controllers" value="true" />
    <arg name="moveit_controller_manager" value="lwr" unless="$(arg fake_execution)"/>
    <arg name="moveit_controller_manager" value="fake" if="$(arg fake_execution)"/>
  </include>

  <!-- Sensors Functionality -->
  <include ns="move_group" file="$(find lwr_moveit_config)/launch/sensor_manager.launch.xml" if="$(arg allow_trajectory_execution)">
    <arg name="moveit_sensor_manager" value="lwr" />
  </include>

  <!-- 啓動實際的move_group node/action server -->
  <node name="move_group" launch-prefix="$(arg launch_prefix)" pkg="moveit_ros_move_group" type="move_group" respawn="false" output="screen" args="$(arg command_args)">
    <!-- 設置display變量，以防內部使用OpenGL代碼 -->
    <env name="DISPLAY" value="$(optenv DISPLAY :0)" />

    <param name="allow_trajectory_execution" value="$(arg allow_trajectory_execution)"/>
    <param name="max_safe_path_cost" value="$(arg max_safe_path_cost)"/>
    <param name="jiggle_fraction" value="$(arg jiggle_fraction)" />
    <param name="capabilities" value="$(arg capabilities)"/>
    <param name="disable_capabilities" value="$(arg disable_capabilities)"/>


    <!-- 發佈physical robot的計劃場景，以便rviz插件可以知道actual robot -->
    <param name="planning_scene_monitor/publish_planning_scene" value="$(arg publish_monitored_planning_scene)" />
    <param name="planning_scene_monitor/publish_geometry_updates" value="$(arg publish_monitored_planning_scene)" />
    <param name="planning_scene_monitor/publish_state_updates" value="$(arg publish_monitored_planning_scene)" />
    <param name="planning_scene_monitor/publish_transforms_updates" value="$(arg publish_monitored_planning_scene)" />
  </node>

</launch>

planning_context.launch：

<launch>
  <!-- 默認情況下，我們不會覆蓋URDF。 將以下內容更改爲true以更改默認行爲 -->
  <arg name="load_robot_description" default="false"/>

  <!-- 加載URDF的參數名稱 -->
  <arg name="robot_description" default="robot_description"/>

  <!-- 加載通用機器人描述格式（URDF） -->
  <param if="$(arg load_robot_description)" name="$(arg robot_description)" textfile="$(find lwr_description)/urdf/lwr_simplified.urdf"/>

  <!-- 對應於URDF的語義描述 -->
  <param name="$(arg robot_description)_semantic" textfile="$(find lwr_moveit_config)/config/lwr.srdf" />

  <!-- 加載更新的關節極限（來自yaml的替代信息） -->
  <group ns="$(arg robot_description)_planning">
    <rosparam command="load" file="$(find lwr_moveit_config)/config/joint_limits.yaml"/>
  </group>

  <!-- 加載運動學的默認設置； 這些設置被節點名稱空間中的設置覆蓋 -->
  <group ns="$(arg robot_description)_kinematics">
    <rosparam command="load" file="$(find lwr_moveit_config)/config/kinematics.yaml"/>
  </group>

</launch>

setup_assistant.launch：用來修改配置（基於當前文件）
```
roslaunch lwr_moveit_config setup_assistant.launch
```

其他文件的解析：

demo.launch
- move_group.launch
  - trajectory_execution.launch.xml
    - $(arg moveit_controller_manager)_moveit_controller_manager.launch.xml

修改配置文件以滿足實際機器人

大多數時候我們會直接自己寫相關的launch文件和yaml文件，原理同下：

config

controllers.yaml：根據實際驅動中的action修改，主要配置action的名字、類型及關節名字
sensors.yaml：主要定義了點雲消息名稱、OctoMap屬性等（根據需要添加）

launch

機器人的啓動文件(drive)
robotName_moveit_controller_manager.launch：加載controller.yaml文件，併發布正確的action
robotName_sensor_manager.launch：作用同上，只不過加載的是傳感器的controller
其他
如industrial_robot_simulator、warehouse、joystick、規劃器、規劃算法庫等

具體操作如下：

① 將demo.launch中的fake_execution修改爲false

  <!-- 運行主MoveIt！ 無需軌跡執行的可執行文件（默認情況下，我們沒有配置控制器） -->
  <include file="$(find lwr_moveit_config)/launch/move_group.launch">
    <arg name="allow_trajectory_execution" value="true"/>
    <arg name="fake_execution" value="false"/>      <!--修改此處爲false-->
    <arg name="info" value="true"/>
    <arg name="debug" value="$(arg debug)"/>
    <arg name="pipeline" value="$(arg pipeline)"/>
  </include>

同時要註釋一下代碼：

  <!-- 我們沒有連接機器人，因此請發佈虛擬機器人狀態-->
<!--
  <node name="joint_state_publisher" pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher">
    <param name="use_gui" value="$(arg use_gui)"/>
    <rosparam param="source_list">[move_group/fake_controller_joint_states]</rosparam>
  </node>
-->

這是一段發佈模擬狀態的代碼，如果不註釋掉這段代碼，rviz中顯示的機械臂狀態會不斷的跳變，這是真是機器人與虛擬機器人衝突的結果！

②修改move_group.launch中moveit_controller_manager的參數

  <!-- Trajectory Execution Functionality -->
  <!-- moveit_controller_manager的值，要麼等於我們設置的，要麼等於fake，接下來此參數會傳給trajectory_execution.launch.xml文件 -->
  <include ns="move_group" file="$(find lwr_moveit_config)/launch/trajectory_execution.launch.xml" if="$(arg allow_trajectory_execution)">
    <arg name="moveit_manage_controllers" value="true" />
    <arg name="moveit_controller_manager" value="lwr" unless="$(arg fake_execution)"/><!--unless前的value改爲自己的機器人名稱，作爲前綴-->
    <arg name="moveit_controller_manager" value="fake" if="$(arg fake_execution)"/>
  </include>

打開trajectory_execution.launch.xml發現最後有一句：

  <include file="$(find lwr_moveit_config)/launch/$(arg moveit_controller_manager)_moveit_controller_manager.launch.xml" />

按照原先的設置，本應該啓動fake_moveit_controller_manager.launch.xml，你可以去moveit配置文件夾下去找，這個文件是存在的，而現在一個叫做lwr_moveit_controller_manager.launch.xml將會被啓動，而這個文件moveit也應該已經幫你創建好了，當你使用先前的moveit嚮導加載機器人模型時，機器人模型中寫明的機器人名稱（name屬性），就會作爲前綴寫入這個文件的文件名，所以，“lwr”這個名稱源自於你模型文件裏寫明的機器人名稱，請前後保持統一，理解各個文件之間的調用關係。

如果執行軌跡時，軌跡執行時間超時，如下錯誤(圖片轉自博主愛學習的草莓熊)：

解決方案如下：

方案1：增加參數以延長允許執行軌跡的時間，通過加入如下參數設置

	<!--允許軌跡執行時間的一個放大倍數，可以根據實際情況自行修改-->
	<param name="trajectory_execution/allowed_execution_duration_scaling" value="6"/>    
	<!--超時的一個百分比範圍-->  
	<param name="trajectory_execution/allowed_goal_duration_margin" value="0.5"/>

方案2：關閉軌跡執行情況的一個monitoring，通過加入如下參數設置
```
<param name="trajectory_execution/execution_duration_monitoring" value="false"/>
```

③ 修改lwr_moveit_controller_manager.launch.xml

<launch>

  <!-- 在參數服務器上加載moveit_controller_manager作爲參數
     如果沒有傳遞任何參數，將設置moveit_simple_controller_manager -->
  <arg name="moveit_controller_manager" default="moveit_simple_controller_manager/MoveItSimpleControllerManager" />
  <param name="moveit_controller_manager" value="$(arg moveit_controller_manager)"/>

  <!-- 將ros_controllers加載到參數服務器 -->
  <rosparam file="$(find lwr_moveit_config)/config/ros_controllers.yaml"/>

</launch>

最新版本中，助手會幫我們自動生成ros_controllers，已經不需要進行修改，或者也可以將默認的ros_controllers該爲其他自定義的xxx_controllers

④ 編寫ros_controllers配置文件
```
controller_list:
  - name: "lwr"
    action_ns: follow_joint_trajectory
    type: FollowJointTrajectory
    Joints:
    - lwr_arm_0_joint
    - lwr_arm_1_joint
    - lwr_arm_2_joint
    - lwr_arm_3_joint
    - lwr_arm_4_joint
    - lwr_arm_5_joint
    - lwr_arm_6_joint
```
參數介紹：
1. name：寫一個與自己機器人相關的名稱，便於使用
2. action_ns：服務器名稱定義，follow_joint_trajectory即爲後續action名字的一部分，整體名稱爲：name/action_ns
3. type：定義action的類型，FollowJointTrajectory是ros自帶action類型，是一種控制機械臂運動軌跡的數據結構，其他action類型請參考：傳送門
4. joints：來自urdf文件中描述的關節名稱，直接複製fake_controllers.yaml中的即可！

測試

rviz中加載一個障礙物

新建障礙物文件test.scene
Scene Objects→Import From Text
Publish Scene

LWR的Moveit配置結果解析

文件級：

├── CMakeLists.txt
├── config #配置文件目錄
│ ├── fake_controllers.yaml #虛擬控制器配置文件,方便我們在沒有實體機器人,甚至沒有任何模擬器（如gazebo）開啓的情況下也能運行MoveIt
│ ├── joint_limits.yaml #記錄了機器人各個關節的位置速度加速度的極限
│ ├── kinematics.yaml #初始化運動學求解庫
│ ├── lwr.srdf #配置助手設置參數，包含組,位姿,末端執行器,虛擬關節及碰撞免測矩陣ACM等的定義。
│ └── ompl_planning.yaml #配置OMPL各種算法及參數
├── launch #啓動文件腳本目錄
│ ├── default_warehouse_db.launch #如果激活數據庫載入方式，會啓動mongodb.被demo.launch調用,
│ ├── demo.launch #啓動配置包的入口文件
│ ├── fake_moveit_controller_manager.launch.xml #調用fake_controllers.yaml
│ ├── joystick_control.launch #遊戲杆控制
│ ├── lwr_moveit_controller_manager.launch.xml #控制管理器定義，在trajectory_execution.launch.xml被調用
│ ├── lwr_moveit_sensor_manager.launch.xml #傳感器管理器定義，在sensor_manager.launch.xml被調用
│ ├── move_group.launch #move_group節點
│ ├── moveit.rviz #rviz相關參數文件
│ ├── moveit_rviz.launch #rviz啓動文件
│ ├── ompl_planning_pipeline.launch.xml #ompl規劃管道啓動，在planning_pipeline.launch.xml被調用
│ ├── planning_context.launch #載入URDF, SRDF,正向運動學求解等設置
│ ├── planning_pipeline.launch.xml #總的規劃管道啓動
│ ├── run_benchmark_ompl.launch #針對ompl庫的壓力測試，需要指定.cfg文件列表。
│ ├── sensor_manager.launch.xml #傳感器啓動文件
│ ├── setup_assistant.launch #重配置oveIt!包
│ ├── trajectory_execution.launch.xml #軌跡執行啓動文件
│ ├── warehouse.launch #運行數據庫
│ └── warehouse_settings.launch.xml #數據庫配置文件
└── package.xml

參考文獻：

ROS學習筆記14 —— moveit配置及配置結果解析

文章目錄

MoveIt! Setup Assistant

配置結果分析

重要文件功能說明

demo.launch

move_group.launch

planning_context.launch

setup_assistant.launch

config

launch

修改配置文件以滿足實際機器人

config

launch

具體操作如下：

測試

rviz中加載一個障礙物

LWR的Moveit配置結果解析

文件級：

ROS終端顯示中文的設置辦法

c/c++中點運算符“.“和箭頭運算符“→“的區別

Qt+Halcon筆記（1）—— 環境配置（兩種方案，博主親測）

MATLAB - 導出設置中大小設置失效問題的解決

【個人收藏筆記】CMakeLists.txt 語法簡明教程

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結