【MoveIt 2】直接通过 C++ API 使用 MoveIt :机器人模型和机器人状态

直接通过 C++ API 使用 MoveIt 

使用 MoveIt 构建更复杂的应用程序通常需要开发人员深入研究 MoveIt 的 C++ API。额外的好处是，直接使用 C++ API 可以跳过许多 ROS 服务/操作层，从而显著提高性能。

• 机器人模型和机器人状态

•  规划场景

•  规划场景监视器

• 规划场景 ROS API

•  运动规划 API

• 运动规划管道

•  创建 MoveIt 插件

•  可视化碰撞

•  时间参数化

• 近似约束流形的规划

•  挑选和放置

•  MoveIt 抓取

•  MoveIt 深度抓取

•  子帧

•  MoveItCpp 教程

• 使用 Bullet 进行碰撞检测

• 差动驱动移动底座和机械臂的规划

机器人模型和机器人状态 

在本节中，我们将向您介绍在 MoveIt 中使用运动学的 C++ API。

RobotModel 和 RobotState 类 

RobotModel  和 RobotState 类是使您能够访问机器人运动学的核心类。

https://github.com/moveit/moveit2/blob/main/moveit_core/robot_model/include/moveit/robot_model/robot_model.h

https://github.com/moveit/moveit2/blob/main/moveit_core/robot_state/include/moveit/robot_state/robot_state.h

RobotModel 类包含所有连杆和关节之间的关系，包括从 URDF 加载的关节限制属性。RobotModel 还将机器人的连杆和关节分为 SRDF 中定义的规划组。可以在此处找到有关 URDF 和 SRDF 的单独教程：URDF 和 SRDF 教程 https://moveit.picknik.ai/main/doc/examples/urdf_srdf/urdf_srdf_tutorial.html

RobotState 包含有关机器人在某个时间点的信息，存储关节位置的向量，并可选地存储速度和加速度。此信息可用于获取依赖于机器人当前状态的运动学信息，例如末端执行器的雅可比矩阵。

RobotState 还包含用于根据末端执行器位置（笛卡尔姿态）设置手臂位置和计算笛卡尔轨迹的辅助函数。

在这个例子中，我们将演示如何使用这些类与 Panda。

 入门 

如果您还没有这样做，请确保您已完成入门中的步骤。

 运行代码 

本教程中的所有代码都可以从您作为 MoveIt 设置一部分的 moveit2_tutorials 包中编译和运行。

直接从 moveit2_tutorials 运行代码的启动文件：

ros2 launch moveit2_tutorials robot_model_and_robot_state_tutorial.launch.py

 预期输出 

预期输出将如下所示。数字将不匹配，因为我们使用的是随机关节值：

... [robot_model_and_state_tutorial]: Model frame: world
... [robot_model_and_state_tutorial]: Joint panda_joint1: 0.000000
... [robot_model_and_state_tutorial]: Joint panda_joint2: 0.000000
... [robot_model_and_state_tutorial]: Joint panda_joint3: 0.000000
... [robot_model_and_state_tutorial]: Joint panda_joint4: 0.000000
... [robot_model_and_state_tutorial]: Joint panda_joint5: 0.000000
... [robot_model_and_state_tutorial]: Joint panda_joint6: 0.000000
... [robot_model_and_state_tutorial]: Joint panda_joint7: 0.000000
... [robot_model_and_state_tutorial]: Current state is not valid
... [robot_model_and_state_tutorial]: Current state is valid
... [robot_model_and_state_tutorial]: Translation:
-0.368232
0.645742
0.752193


... [robot_model_and_state_tutorial]: Rotation:
 0.362374 -0.925408  -0.11093
 0.911735  0.327259  0.24