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robot_model_and_robot_state_tutorial.rst

File metadata and controls

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机器人模型 RobotModel 和机器人状态 RobotState

"That is a sweet robot" you might say.

在本节中，我们将引导您逐步了解在 MoveIt 中运动学的 C++ API。

RobotModel 类和 RobotState 类

:moveit_core:`RobotModel` 类和 :moveit_core:`RobotState` 类是您使用机器人运动学的两个核心类。

:moveit_core:`RobotModel` 类包含了所有 link 和关节之间的关系，包括从 URDF 加载的关节限位信息。RobotModel 类还将机器人的 link 和关节从 SRDF 文件里定义的 planning group 里分开。关于 URDF 和 SRDF 在 URDF 和 SRDF 教程 里有单独介绍。

:moveit_core:`RobotState` 类包含了特定时间点上和机器人有关的信息，并将关节位置以及可选的速度和加速度储存在一些 vector 里。此信息可用于获取机器人的运动学信息，其由机器人的当前状态决定，例如末端执行器的雅可比行列式。

RobotState 类还包含一些辅助程序，用于根据末端执行器位置（笛卡尔姿态）设置机械臂位置并计算笛卡尔轨迹。

在本示例中，我们将逐步介绍如何将这些类在 Panda 机器人上使用。

开始

请先确保已经完成了 入门 里的步骤。

运行代码

本教程中所有的代码都可从 MoveIt 安装程序里包含的``moveit_tutorials`` 包里编译运行。

使用 roslaunch 启动 launch 文件以直接运行 moveit_tutorials 包里的代码：

roslaunch moveit_tutorials robot_model_and_robot_state_tutorial.launch

预期输出

预期的输出将会是以下形式。因为我们使用了随机的关节值，所以数字可能和您看到的有出入：

ros.moveit_tutorials: Model frame: /panda_link0
ros.moveit_tutorials: Joint panda_joint1: 0.000000
ros.moveit_tutorials: Joint panda_joint2: 0.000000
ros.moveit_tutorials: Joint panda_joint3: 0.000000
ros.moveit_tutorials: Joint panda_joint4: 0.000000
ros.moveit_tutorials: Joint panda_joint5: 0.000000
ros.moveit_tutorials: Joint panda_joint6: 0.000000
ros.moveit_tutorials: Joint panda_joint7: 0.000000
ros.moveit_tutorials: Current state is not valid
ros.moveit_tutorials: Current state is valid
ros.moveit_tutorials: Translation:
-0.541498
-0.592805
 0.400443

ros.moveit_tutorials: Rotation:
-0.395039  0.600666 -0.695086
 0.299981 -0.630807 -0.715607
-0.868306 -0.491205 0.0690048

ros.moveit_tutorials: Joint panda_joint1: -2.407308
ros.moveit_tutorials: Joint panda_joint2: 1.555370
ros.moveit_tutorials: Joint panda_joint3: -2.102171
ros.moveit_tutorials: Joint panda_joint4: -0.011156
ros.moveit_tutorials: Joint panda_joint5: 1.100545
ros.moveit_tutorials: Joint panda_joint6: 3.230793
ros.moveit_tutorials: Joint panda_joint7: -2.651568
ros.moveit_tutorials: Jacobian:
    0.592805   -0.0500638    -0.036041     0.366761   -0.0334361     0.128712 -4.33681e-18
   -0.541498   -0.0451907    0.0417049    -0.231187    0.0403683   0.00288573  3.46945e-18
           0    -0.799172    0.0772022    -0.247151    0.0818336    0.0511662            0
           0     0.670056    -0.742222     0.349402    -0.748556    -0.344057    -0.695086
           0     -0.74231    -0.669976    -0.367232    -0.662737     0.415389    -0.715607
           1  4.89669e-12    0.0154256     0.862009     0.021077     0.842067    0.0690048

注意: 如果您的输出具有不同的 ROS 控制台日志格式，请不要担心。您可以查看 这篇博文 来自定义 ROS 控制台日志。

整个代码

整个代码见 :codedir:`MoveIt GitHub project<robot_model_and_robot_state/src/robot_model_and_robot_state_tutorial.cpp>` 。

.. tutorial-formatter:: ./src/robot_model_and_robot_state_tutorial.cpp

Launch 文件

要运行代码，您将需要一个包含执行以下两项操作的 launch 文件：

  • 将 Panda 机器人的 URDF 文件和 SRDF 文件加载到参数服务器上；
  • 将由 MoveIt 配置助手生成的 kinematics_solver 配置放到 ROS 参数服务器上，并处于本教程中的节点实例的命名空间下。
.. literalinclude:: ./launch/robot_model_and_robot_state_tutorial.launch

调试机器人的状态

为了帮助调试机器人状态 ，以下命令行工具将帮你检查：

rosrun moveit_ros_planning moveit_print_planning_model_info