1.【运动规划】MoveIt!

【运动规划】MoveIt!

       MoveIt! 是一款广泛应用于机器人操纵领域的软件平台，已成功运行于超过台机器人之上。它为工业、商业、研发以及其他领域提供了易于使用的机器人应用开发、新设计评估和集成产品构建工具。源码资本宣布MoveIt! 集成了最新的运动规划、操纵、3D感知、运动学、控制和导航技术，使其成为移动操纵领域的尖端软件。

       MoveIt! 以move_group为核心节点，集成了多种组件，用于处理ROS动作和服务。move_group作为集成器，将各个组件整合起来，winDOOMzip源码为用户提供了一套用于操作的ROS动作和服务。

       在MoveIt! 的系统架构中，move_group节点扮演着关键角色，它通过参数服务器获取配置信息，并与机器人通过ROS话题和动作进行通信，从而获取机器人当前状态，接收点云或其他感知数据，并与机器人控制器进行交互。kenburnsslider 源码

       MoveIt! 通过插件机制与多种运动规划器进行交互，提供灵活性，允许用户选择不同库的运动规划器。默认使用的是OMPL（Open Motion Planning Library）库。OMPL是一个开源的运动规划库，主要实现随机化运动规划算法。MoveIt! 直接与OMPL集成，并使用其库内的ipkiss源码运动规划器作为主要的默认设置。OMPL在规划中不需要考虑机器人结构，而是由MoveIt!配置OMPL并提供与机器人问题相关的后端。

       在进行运动规划时，MoveIt!需要明确用户的需求，并设置约束条件，以确保规划的路径符合机器人的物理限制。内置约束包括运动学约束，如关节位置限制等。红尘源码

       规划过程包括运动规划器和规划请求适配器的协作。适配器对规划请求进行预处理，以解决如关节起始状态超出限制等问题，并对规划响应进行后处理，转换为时间参数化的轨迹。MoveIt! 提供了一系列默认运动规划适配器，确保规划过程的高效性和准确性。

       规划场景（Planning Scene）是描述机器人周围环境的模型，同时存储机器人的状态。它由move_group节点内的规划场景监控器维护。通过监听话题，规划场景能够实时更新并反映环境变化，支持机器人在复杂环境中进行安全操作。

       MoveIt! 的逆运动学插件基于KDL（Kinematics Dynamic Library）的数值求解器实现，默认配置可以自动通过MoveIt Setup Assistant完成。此外，用户也可以使用IKFast求解器生成C++代码，进一步增强MoveIt!的自定义能力。

       在碰撞检测方面，MoveIt! 使用Planning Scene中的CollisionWorld对象配置碰撞检测，主要通过FCL（Flexible Collision Library）实现。MoveIt! 支持多种物体类型的碰撞检测，优化了碰撞检测过程，减少计算时间。

       最后，MoveIt! 通过轨迹处理程序将生成的路径转换为满足关节速度和加速度限制的时间参数化轨迹，确保机器人在执行任务时平稳、安全地移动。

       对于MoveIt!的源码，可访问ROS Planning仓库，包含多个相关repos，提供详细实现代码和配置指南。