文章目录

前言
一、MoveIt Setup Assistant 是什么？
二、搭建步骤
- 拉取相关repo
- 创建项目文档
- - 编辑moveit_description文件夹
  - 编辑moveit_config文件夹
- MoveIt Setup Assistant 配置
- - Launch moveit_setup_assistant
  - 配置干涉关系
  - 配置planning groups
  - 配置ros2 controller
  - 配置moveit controller
  - 配置用户
  - 配置生成路径
- 运行仿真
- - 修改 moveit config 文件夹
总结

前言

之前写了一篇文章《从零开始搭建一个moveit2简单机械臂模型》如何通过urdf文件搭建一个简单机械臂模型并调用rviz做显示。本文将通过MoveIt Setup Assistant来搭建一个机械臂，这台机械臂将包含urdf同时配置好srdf，动力学模型，init pose，ompl参数等文件。

一、MoveIt Setup Assistant 是什么？

MoveIt Setup Assistant 是 MoveIt 软件包的一部分，它是一个用于配置机器人和 MoveIt 的可视化工具。通过 MoveIt Setup Assistant，用户可以添加机器人的 URDF 模型以及定义其运动学参数和限制。还可以使用该工具创建运动规划场景，包括环境、终端姿态、插值器和碰撞检测等。MoveIt Setup Assistant 使用户可以快速轻松地设置 MoveIt，以便进行运动规划和控制。

二、搭建步骤

本文采用yaskawa motoman 搭建机械臂模型，选用型号为gp110
模型gitlab repo https://github.com/ros-industrial/motoman

拉取相关repo

命令如下：

mkdir moveit_robot_resources
cd moveit_robot_resources
git clone git@gitlab.com:ros-industrial/motoman.git

创建项目文档

命令如下：

cd moveit_robot_resources
ros2 pkg create --build-type ament_cmake gp110_moveit_config
ros2 pkg create --build-type ament_cmake gp110_moveit_description

编辑moveit_description文件夹

文件夹结构如下：

gp110_moveit_description
├── CMakeLists.txt
├── meshes
│   ├── collision
│   │   ├── base_link.stl
│   │   ├── link_1_s.stl
│   │   ├── link_2_l.stl
│   │   ├── link_3_u.stl
│   │   ├── link_4_r.stl
│   │   ├── link_5_b.stl
│   │   └── link_6_t.stl
│   └── visual
│       ├── base_link.stl
│       ├── link_1_s.stl
│       ├── link_2_l.stl
│       ├── link_3_u.stl
│       ├── link_4_r.stl
│       ├── link_5_b.stl
│       └── link_6_t.stl
├── package.xml
└── urdf

拷贝motoman/motoman_gp110_support/meshes/gp110中的collinsion与visual文件夹到gp110_moveit_description/meshes

修改CMakeLists.txt：

cmake_minimum_required(VERSION 3.8)
# 修改名字按照如下格式，moveit_resources_*_moveit_config前后缀要保留
project(moveit_resources_gp110_moveit_config)

if(CMAKE_COMPILER_IS_GNUCXX OR CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "Clang")
  add_compile_options(-Wall -Wextra -Wpedantic)
endif()

# find dependencies
find_package(ament_cmake REQUIRED)
# uncomment the following section in order to fill in
# further dependencies manually.
# find_package(<dependency> REQUIRED)

ament_package()
# 关键增加下边一行
install(DIRECTORY meshes urdf DESTINATION share/${PROJECT_NAME})

修改package.xml：

<?xml version="1.0"?>
<?xml-model href="http://download.ros.org/schema/package_format3.xsd" schematypens="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"?>
<package format="3">
  <name>moveit_resources_gp110_moveit_config</name>
  <version>0.0.0</version>
  <description>TODO: Package description</description>
  <maintainer email="example@example.com">dev</maintainer>
  <license>TODO: License declaration</license>

  <buildtool_depend>ament_cmake</buildtool_depend>

  <export>
    <build_type>ament_cmake</build_type>
  </export>
</package>

拷贝motoman/motoman_resources/urdf中的common_colors.xacro与common_materials.xacro到config目录
拷贝motoman/motoman_gp110_support/urdf/gp110_macro.xacro到config目录

编辑moveit_config文件夹

文件结构如下：

gp110_moveit_config
├── CMakeLists.txt
├── config
│   ├── common_colors.xacro
│   ├── common_materials.xacro
│   ├── gp110_macro.xacro
│   └── gp110.urdf.xacro
|   └── robot.urdf.xacro
├── launch
└── package.xml
└── .setup_assistant

修改CMakeLists.txt：

cmake_minimum_required(VERSION 3.8)
project(moveit_resources_gp110_moveit_config)

if(CMAKE_COMPILER_IS_GNUCXX OR CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "Clang")
  add_compile_options(-Wall -Wextra -Wpedantic)
endif()

# find dependencies
find_package(ament_cmake REQUIRED)
# uncomment the following section in order to fill in
# further dependencies manually.
# find_package(<dependency> REQUIRED)

ament_package()

install(DIRECTORY config launch DESTINATION share/${PROJECT_NAME})

修改package.xml：

<?xml version="1.0"?>
<?xml-model href="http://download.ros.org/schema/package_format3.xsd" schematypens="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"?>
<package format="3">
  <name>moveit_resources_gp110_moveit_config</name>
  <version>0.0.0</version>
  <description>TODO: Package description</description>
  <maintainer email="example@example.com">dev</maintainer>
  <license>TODO: License declaration</license>

  <buildtool_depend>ament_cmake</buildtool_depend>

  <exec_depend>moveit_resources_gp110_moveit_description</exec_depend>

  <export>
    <build_type>ament_cmake</build_type>
  </export>
</package>

创建gp110.urdf.xacro文件，其内容为：

<?xml version="1.0"?>
<robot xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro" name="gp110">
    <!-- Import robot arm -->
    <xacro:include filename="gp110_macro.xacro" />

    <!-- Set emviroment parameter. -->
    <xacro:motoman_gp110 prefix="" mesh_path_prefix="package://moveit_resources_gp110_moveit_description"/>

</robot>

修改gp110_macro.xacro为：
如下内容改了几句，后续均按照此规则修改。

<?xml version="1.0" ?>
<robot xmlns:xacro="http://ros.org/wiki/xacro">
	<!-- <xacro:macro name="motoman_gp110" params="prefix"> -->
  <xacro:macro name="motoman_gp110" params="prefix mesh_path_prefix">
  	<!-- <xacro:include filename="$(find motoman_resources)/urdf/common_materials.xacro"/> -->
    <xacro:include filename="common_materials.xacro"/>

    <!-- link list -->
    <link name="${prefix}base_link">
      <visual>
        <geometry>
        	 <!-- <mesh filename="package://motoman_gp110_support/meshes/gp110/visual/base_link.stl"/> -->
          <mesh filename="${mesh_path_prefix}/meshes/visual/base_link.stl"/>
        </geometry>
        <xacro:material_yaskawa_blue/>
      </visual>
      <collision>
        <geometry>
          <mesh filename="${mesh_path_prefix}/meshes/collision/base_link.stl"/>
        </geometry>
      </collision>
    </link>
    <link name="${prefix}link_1_s">
      <visual>
        <geometry>
          <mesh filename="${mesh_path_prefix}/meshes/visual/link_1_s.stl"/>
        </geometry>
        <xacro:material_yaskawa_blue/>
      </visual>
      <collision>
        <geometry>
          <mesh filename="${mesh_path_prefix}/meshes/collision/link_1_s.stl"/>
        </geometry>
      </collision>
    </link>
    
 ...

创建robot.urdf.xacro文件，其内容为：

<?xml version="1.0"?>
<robot xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro" name="robot">

    <!-- Import robot urdf file -->
    <xacro:include filename="$(find moveit_resources_gp110_moveit_description)/urdf/gp110.urdf" />

</robot>

xacro生成urdf文件：

cd moveit_robot_resources
xacro gp110_moveit_config/config/gp110.urdf.xacro -o gp110_moveit_description/urdf/gp110.urdf
check_urdf gp110_moveit_description/urdf/gp110.urdf

robot name is: gp110
---------- Successfully Parsed XML ---------------
root Link: base_link has 2 child(ren)
    child(1):  base
    child(2):  link_1_s
        child(1):  link_2_l
            child(1):  link_3_u
                child(1):  link_4_r
                    child(1):  link_5_b
                        child(1):  link_6_t
                            child(1):  flange
                                child(1):  tool0

修改.setup_assistant：

moveit_setup_assistant_config:
  urdf:
    package: moveit_resources_gp110_moveit_config
    relative_path: config/robot.urdf.xacro
  srdf:
    relative_path: config/robot.srdf
  package_settings:
    author_name: binglee
    author_email: lilinxin75@gmail.com
    generated_timestamp: 1686213224
  control_xacro:
    command:
      - position
    state:
      - position
      - velocity
  modified_urdf:
    xacros:
      - control_xacro
  control_xacro:
    command:
      - position
    state:
      - position
      - velocity

编译项目：

$ colcon build --packages-up-to --cmake-args -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release

Starting >>> moveit_resources_gp110_moveit_description
Finished <<< moveit_resources_gp110_moveit_description [0.14s]                  
Starting >>> moveit_resources_gp110_moveit_config
Finished <<< moveit_resources_gp110_moveit_config [0.07s]                  

Summary: 2 packages finished [0.28s]

$ . install/setup.bash

MoveIt Setup Assistant 配置

Launch moveit_setup_assistant

ros2 launch moveit_setup_assistant setup_assistant.launch.py

在这里插入图片描述

配置干涉关系

这里直接用默认关系
在这里插入图片描述

配置planning groups

在这里插入图片描述

点击Add Kin. Chain如下所示

配置ros2 controller

在这里插入图片描述

配置moveit controller

在这里插入图片描述

配置用户

在这里插入图片描述

配置生成路径

在这里插入图片描述

生成项目文件

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
现在退出即可

运行仿真

修改 moveit config 文件夹

修改robot.urdf.xacro文件

<?xml version="1.0"?>
<robot xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro" name="robot">
    <xacro:arg name="initial_positions_file" default="initial_positions.yaml" />

    <!-- Import robot urdf file -->
    <!-- 修改此行如下 <xacro:include filename="$(find moveit_resources_gp110_moveit_config)/config/robot.urdf.xacro" /> -->
    <xacro:include filename="$(find moveit_resources_gp110_moveit_description)/urdf/gp110.urdf" />

    <!-- Import control_xacro -->
    <xacro:include filename="robot.ros2_control.xacro" />


    <xacro:robot_ros2_control name="FakeSystem" initial_positions_file="$(arg initial_positions_file)"/>

</robot>

修改CMakeLists.txt文件

cmake_minimum_required(VERSION 3.22)
# project(gp110_moveit_config)
project(moveit_resources_gp110_moveit_config)

find_package(ament_cmake REQUIRED)

ament_package()

install(DIRECTORY launch DESTINATION share/${PROJECT_NAME}
  PATTERN "setup_assistant.launch" EXCLUDE)
install(DIRECTORY config DESTINATION share/${PROJECT_NAME})
install(FILES .setup_assistant DESTINATION share/${PROJECT_NAME})

修改package.xml文件

<?xml version="1.0"?>
<?xml-model href="http://download.ros.org/schema/package_format3.xsd" schematypens="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"?>
<package format="3">
  <!-- <name>gp110_moveit_config</name> -->
  <name>moveit_resources_gp110_moveit_config</name>
  <version>0.3.0</version>
  <description>
     An automatically generated package with all the configuration and launch files for using the robot with the MoveIt Motion Planning Framework
  </description>
  <maintainer email="lilinxin75@gmail.com">binglee</maintainer>

  <license>BSD</license>

  <url type="website">http://moveit.ros.org/</url>
  <url type="bugtracker">https://github.com/ros-planning/moveit2/issues</url>
  <url type="repository">https://github.com/ros-planning/moveit2</url>

  <author email="lilinxin75@gmail.com">binglee</author>

  <buildtool_depend>ament_cmake</buildtool_depend>

  <exec_depend>moveit_ros_move_group</exec_depend>
  <exec_depend>moveit_kinematics</exec_depend>
  <exec_depend>moveit_planners</exec_depend>
  <exec_depend>moveit_simple_controller_manager</exec_depend>
  <exec_depend>joint_state_publisher</exec_depend>
  <exec_depend>joint_state_publisher_gui</exec_depend>
  <exec_depend>tf2_ros</exec_depend>
  <exec_depend>xacro</exec_depend>
  <!-- The next 2 packages are required for the gazebo simulation.
       We don't include them by default to prevent installing gazebo and all its dependencies. -->
  <!-- <exec_depend>joint_trajectory_controller</exec_depend> -->
  <!-- <exec_depend>gazebo_ros_control</exec_depend> -->
  <exec_depend>controller_manager</exec_depend>
  <exec_depend>moveit_configs_utils</exec_depend>
  <exec_depend>moveit_resources_gp110_moveit_description</exec_depend>
  <exec_depend>moveit_ros_move_group</exec_depend>
  <exec_depend>moveit_ros_visualization</exec_depend>
  <exec_depend>moveit_ros_warehouse</exec_depend>
  <exec_depend>moveit_setup_assistant</exec_depend>
  <exec_depend>robot_state_publisher</exec_depend>
  <exec_depend>rviz2</exec_depend>
  <exec_depend>rviz_common</exec_depend>
  <exec_depend>rviz_default_plugins</exec_depend>
  <exec_depend>tf2_ros</exec_depend>
  <exec_depend>warehouse_ros_mongo</exec_depend>
  <exec_depend>xacro</exec_depend>


  <export>
      <build_type>ament_cmake</build_type>
  </export>
</package>

修改launch 文件，每个launch均修改如下，为避免这一步最好在前期是packages使用moveit_resources_gp110_moveit_config创建
在这里插入图片描述编译：

$ colcon build --packages-up-to --cmake-args -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
Starting >>> moveit_resources_gp110_moveit_description
Finished <<< moveit_resources_gp110_moveit_description [0.10s]                  
Starting >>> moveit_resources_gp110_moveit_config
Finished <<< moveit_resources_gp110_moveit_config [0.13s]                  

Summary: 2 packages finished [0.30s]

$ . install/setup.bash

运行：

$ ros2 launch moveit_resources_gp110_moveit_config demo.launch.py

在这里插入图片描述
插入一个简单的轨迹规划如下：

在这里插入图片描述

总结

以上就是今天要讲的内容，本文记录了全套使用MoveIt Setup Assistant搭建机械臂的过程，中间也遇到一些问题，在本文中都有说说明。

一文学会MoveIt Setup Assistant搭建moveit2机械臂模型

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前言

一、MoveIt Setup Assistant 是什么？

二、搭建步骤

拉取相关repo

创建项目文档

编辑moveit_description文件夹

编辑moveit_config文件夹

MoveIt Setup Assistant 配置

Launch moveit_setup_assistant

配置干涉关系

配置planning groups

配置ros2 controller

配置moveit controller

配置用户

配置生成路径

运行仿真

修改 moveit config 文件夹

总结

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