建模实践5 —— moveit + gazebo 联合仿真

1. MoveIt！机器人控制框架

官话：moveit输入用户指令，比如起始位置，输出轨迹数据，每个点通过位置速度加速度描述，为了通过话题发出来，还需要一个Follow Joint Trajectory功能，通过通信接口发给机器人，机器人还需要对轨迹进行精插补，再驱动电机同步运动。机器人控制器还需要将每个电机的状态数据反馈给moveit来确定机器人是否到达指定位置，这样完成一个闭环。

普通话：首先当指令进来后，由 Moveit 做规划，不管是避障也好，还是关节规划也好，出来以后都是 Trajectory Data ，也就是轨迹数据，通过 Follow Joint Trajectory 这个接口，将轨迹信息封装成 Action，Action 发送给Trajectory Controller ，不论是在实际的机器人控制器还是Gazebo中，都会在这里进行插补运算（因为轨迹里边是一些中间间隔一定时间长度的轨迹点，这个时间不可以直接用做控制，控制器要求这个时间必须细微，所以就涉及到了插补算法），插补算法会完成六个轴的插补运算，插补后将数据发送给 Position Servo（位置伺服驱动器），驱动器收到信号之后，将电平信号变成电流信号、电压信号给到电机，电机发生运动。机器人端还要将状态信息通过Joint State Controller反馈给Moveit。

主要是理解三个模块的作用：Follow Joint Trajectory，Joint Trajectory Controller, Joint State Controller

gazebo这边是一个action server，moveit那边是一个action client，轨迹通过Action机制发出来，sever这一端接收轨迹，完成插补运算，再发到每一个电机位置控制接口上，所以配置Moveit + Gazebo 很主要的一点就是做到“插座”和“插头”的匹配。

2. 代码层面的理解

在 /husky_kinova_moveit_config/config/ros_controllers.yaml 中：

# Simulation settings for using moveit_sim_controllers
moveit_sim_hw_interface:
  joint_model_group: arm
  joint_model_group_pose: todo_no_pose_selected
# Settings for ros_control_boilerplate control loop
generic_hw_control_loop:
  loop_hz: 300
  cycle_time_error_threshold: 0.01
# Settings for ros_control hardware interface
hardware_interface:
  joints:
    - front_left_wheel
    - front_right_wheel
    - rear_left_wheel
    - rear_right_wheel
    - j2n6s300_joint_1
    - j2n6s300_joint_2
    - j2n6s300_joint_3
    - j2n6s300_joint_4
    - j2n6s300_joint_5
    - j2n6s300_joint_6
    - j2n6s300_joint_finger_1
    - j2n6s300_joint_finger_tip_1
    - j2n6s300_joint_finger_2
    - j2n6s300_joint_finger_tip_2
    - j2n6s300_joint_finger_3
    - j2n6s300_joint_finger_tip_3
  sim_control_mode: 1  # 0: position, 1: velocity
# Publish all joint states
# Creates the /joint_states topic necessary in ROS
joint_state_controller:
  type: joint_state_controller/JointStateController
  publish_rate