Bootstrap

在ROS2中,通过MoveIt2控制Gazebo中的自定义机械手


目前的空余时间主要都在研究ROS2,最终目的是控制自己用舵机组装的机械手。
由于种种原因,先控制Gazebo的自定义机械手。
先看看目前的成果
在这里插入图片描述左侧是rviz2中的moveit组件的机械手,右侧是gazebo中的机械手。在moveit中进行路径规划并执行后,右侧gazebo中的机械手也就执行相应的动作。

20230818:在正式开始前,请注意本文所使用到的路径不能包含中文。否则会发生很有趣的情况,详情请查看评论区。

1.软件的安装

1.1.Ubuntu 22.04

据说win10下也可以装ROS2,但是十分折腾,还是在Ubuntu下安装方便一些,Ubuntu22.04才有humble版本的ros2,Ubuntu20.04没有humble。

1.2.ROS2

按照鱼香ros的教程,在命令行中执行鱼香ROS的一键安装代码

wget http://fishros.com/install -O fishros && . fishros 

然后选择安装ros,选择humble版本。

1.3.Gazebo

参考教程
只要执行两行就行

#sudo apt install gazebo11 # 这样子会出现 E: Unable to locate package gazebo11 的问题
# 感谢评论区的指正
sudo apt install gazebo
sudo apt install ros-humble-gazebo-*

1.4.MoveIt2

参考教程
MoveIt2可以选择自己编译源码安装,或者直接从二进制安装。
个人建议直接二进制安装,可以省很多事。

sudo apt install ros-humble-moveit

1.5.moveit-setup-assistant

这是一个配套moveit的配置助手,有了它就可以方便地进行很多初始化的工作。

sudo apt install ros-humble-moveit-setup-assistant

顺便把别的东西也装了:

sudo apt install ros-humble-moveit-*

2.机械手urdf文件的编写

我们用urdf文件来描述我们的机械手的外观以及物理性能。这里为了简便,就只用了基本的圆柱、立方体了。追求美观的朋友,还可以用dae文件来描述机械手的外形。

import re
def remove_comments(text):
    pattern = r'<!--(.*?)-->'
    return re.sub(pattern, '', text, flags=re.DOTALL)

文件six_arm.urdf

<?xml version="1.0"?>
<robot name="six_arm">

    <!-- Base link -->
    <link name="base_link">
        <visual>
            <geometry>
                <box size="0.1 0.1 0.1"/>
            </geometry>
            <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.05"/>
            <material name="blue">
                <color rgba="0 0 1.0 1"/>
            </material>
        </visual>
        <collision>
            <geometry>
                <box size="0.1 0.1 0.1"/>
            </geometry>
            <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.05"/>
        </collision>
        <inertial>
            <mass value="10"/>
            <inertia ixx="0" ixy="0" ixz="0" iyy="0" iyz="0" izz="0"/>
        </inertial>
    </link>

    <!-- Link 1 -->
    <link name="link1">
        <visual>
            <geometry>
                <cylinder length="0.1" radius="0.03"/>
            </geometry>
            <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.05"/>
            <material name="green">
                <color rgba="0 0.8 0 1"/>
            </material>
        </visual>
        <collision>
            <geometry>
                <cylinder length="0.1" radius="0.03"/>
            </geometry>
            <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.05"/>
        </collision>
        <inertial>
            <mass value="0.2"/>
            <inertia ixx="0" ixy="0" ixz="0" iyy="0" iyz="0" izz="0"/>
        </inertial>
    </link>

    <!-- Joint 1: rotation around X-axis -->
    <joint name="joint1" type="continuous">
        <parent link="base_link"/>
        <child link="link1"/>
        <axis xyz="0 0 1"/>
        <origin xyz="0 0 0.1" rpy="0 0 0"/>
    </joint>

    <!-- Link 2 -->
    <link name="link2">
        <visual>
            <geometry>
                <cylinder length="0.1" radius="0.03"/>
            </geometry>
            <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.05"/>
            <material name="red">
                <color rgba="0.8 0 0 1"/>
            </material>
        </visual>
        <collision>
            <geometry>
                <cylinder length="0.1" radius="0.03"/>
            </geometry>
            <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.05"/>
        </collision>
        <inertial>
            <mass value="0.2"/>
            <inertia ixx="0" ixy="0" ixz="0" iyy="0" iyz="0" izz="0"/>
        </inertial>
    </link>

    <!-- Joint 2: rotation around Y-axis -->
    <joint name="joint2" type="continuous">
        <parent link="link1"/>
        <child link="link2"/>
        <axis xyz="1 0 0"/>
        <origin xyz="0 0 0.1"/>
    </joint>

    <!-- Link 3 -->
    <link name="link3">
        <visual>
            <geometry>
                <cylinder length="0.1" radius="0.03"/>
            </geometry>
            <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.05"/>
            <material name="yellow">
                <color rgba="0.8 0.8 0 1"/>
            </material>
        </visual>
        <collision>
            <geometry>
                <cylinder length="0.1" radius="0.03"/>
            </geometry>
            <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.05"/>
        </collision>
        <inertial>
            <mass value="0.2"/>
            <inertia ixx="0" ixy="0" ixz="0" iyy="0" iyz="0" izz="0"/>
        </inertial>
    </link>

    <!-- Joint 3: rotation around x-axis -->
    <joint name="joint3" type="continuous">
        <parent link="link2"/>
        <child link="link3"/>
        <axis xyz="1 0 0"/>
        <origin xyz="0 0 0.1"/>
    </joint>

    <!-- Link 4 -->
    <link name="link4">
        <visual>
            <geometry>
                <cylinder length="0.1" radius="0.03"/>
            </geometry>
            <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.05"/>
            <material name="green">
                <color rgba="0 0.8 0 1"/>
            </material>
        </visual>
        <collision>
            <geometry>
                <cylinder length="0.1" radius="0.03"/>
            </geometry>
            <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.05"/>
        </collision>
        <inertial>
            <mass value="0.2"/>
            <inertia ixx="0" ixy="0" ixz="0" iyy="0" iyz="0" izz="0"/>
        </inertial>
    </link>

    <!-- Joint 4: rotation around X-axis -->
    <joint name="joint4" type="continuous">
        <parent link="link3"/>
        <child link="link4"/>
        <axis xyz="0 1 0"/>
        <origin xyz="0 0 0.1"/>
    </joint>

    <!-- Link 5 -->
    <link name="link5">
        <visual>
            <geometry>
                <cylinder length="0.1" radius="0.03"/>
            </geometry>
            <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.05"/>
            <material name="purple">
                <color rgba="0.8 0 0.8 1"/>
            </material>
        </visual>
        <collision>
            <geometry>
                <cylinder length="0.1" radius="0.03"/>
            </geometry>
            <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.05"/>
        </collision>
        <inertial>
            <mass value="0.2"/>
            <inertia ixx="0" ixy="0" ixz="0" iyy="0" iyz="0" izz="0"/>
        </inertial>
    </link>

    <!-- Joint 5: rotation around Y-axis -->
    <joint name="joint5" type="continuous">
        <parent link="link4"/>
        <child link="link5"/>
        <axis xyz="1 0 0"/>
        <origin xyz="0 0 0.1"/>
    </joint>

    <!-- Link 6 -->
    <link name="link6">
        <visual>
            <geometry>
                <box size="0.1 0.1 0.2"/>
            </geometry>
            <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.1"/>
            <material name="pink">
                <color rgba="0.8 0.4 0.8 1"/>
            </material>
        </visual>
        <collision>
            <geometry>
                <box size="0.1 0.1 0.2"/>
            </geometry>
            <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.1"/>
        </collision>
        <inertial>
            <mass value="0.2"/>
            <inertia ixx="0" ixy="0" ixz="0" iyy="0" iyz="0" izz="0"/>
        </inertial>
    </link>

    <!-- Joint 6: rotation around Z-axis -->
    <joint name="joint6" type="continuous">
        <parent link="link5"/>
        <child link="link6"/>
        <axis xyz="0 0 1"/>
        <origin xyz="0 0 0.1"/>
    </joint>


    <!-- Used for fixing robot to Gazebo 'base_link' 将机械手的基座固定在世界坐标上-->
    <link name="world"/>

    <joint name="fixed" type="fixed">
        <parent link="world"/>
        <child link="base_link"/>
    </joint>

    <gazebo reference="base_link">
        <material>Gazebo/Black</material>
        <gravity>true</gravity>
        <selfCollide>false</selfCollide>
    </gazebo>
    <gazebo reference="link1">
        <material>Gazebo/Gray</material>
        <selfCollide>false</selfCollide>
    </gazebo>
    <gazebo reference="link2">
        <material>Gazebo/Red</material>
        <selfCollide>false</selfCollide>
    </gazebo>
    <gazebo reference="link3">
        <material>Gazebo/Blue</material>
    </gazebo>
    <gazebo reference="link4">
        <material>Gazebo/Green</material>
    </gazebo>
    <gazebo reference="link5">
        <material>Gazebo/Yellow</material>
    </gazebo>
    <gazebo reference="link6">
        <material>Gazebo/Orange</material>
    </gazebo>

    <!-- 在运行demo.launch.py时,需要注释这个ros2_control节点,因为它使用了xxx.ros2_control.xacro来生成了ros2_control节点-->
    <ros2_control name="GazeboSystem" type="system">
        <hardware>
            <plugin>gazebo_ros2_control/GazeboSystem</plugin>
        </hardware>
        <joint name="joint1">
            <command_interface name="position">
                <param name="min">-1</param>
                <param name="max">1</param>
            </command_interface>
            <state_interface name="position">
                <param name="initial_value">0.0</param>
            </state_interface>
            <state_interface name="velocity"/>
        </joint>
        <joint name="joint2">
            <command_interface name="position">
                <param name="min">-1</param>
                <param name="max">1</param>
            </command_interface>
            <state_interface name="position">
                <param name="initial_value">0.0</param>
            </state_interface>
            <state_interface name="velocity"/>
        </joint>
        <joint name="joint3">
            <command_interface name="position">
                <param name="min">-1</param>
                <param name="max">1</param>
            </command_interface>
            <state_interface name="position">
                <param name="initial_value">0.0</param>
            </state_interface>
            <state_interface name="velocity"/>
        </joint>
        <joint name="joint4">
            <command_interface name="position">
                <param name="min">-1</param>
                <param name="max">1</param>
            </command_interface>
            <state_interface name="position">
                <param name="initial_value">0.0</param>
            </state_interface>
            <state_interface name="velocity"/>
        </joint>
        <joint name="joint5">
            <command_interface name="position">
                <param name="min">-1</param>
                <param name="max">1</param>
            </command_interface>
            <state_interface name="position">
                <param name="initial_value">0.0</param>
            </state_interface>
            <state_interface name="velocity"/>
        </joint>
        <joint name="joint6">
            <command_interface name="position">
                <param name="min">-1</param>
                <param name="max">1</param>
            </command_interface>
            <state_interface name="position">
                <param name="initial_value">0.0</param>
            </state_interface>
            <state_interface name="velocity"/>
        </joint>
    </ros2_control>

    <gazebo>
        <plugin filename="libgazebo_ros2_control.so" name="gazebo_ros2_control">
            <parameters>$(find mybot)/config/ros2_controllers.yaml</parameters>
            <robot_param_node>robot_state_publisher</robot_param_node>
        </plugin>
    </gazebo>

</robot>

2.1.机械手的外型

可以在vscode中打开这个文件然后用插件就可以看到这个机械手的外形,关于urdf语法的详细介绍,可以看这里
在这里插入图片描述有同学不知道如何在vscode中查看urdf模型,这里介绍一下:
(目前[20230818]这个查看urdf的插件貌似出了问题,【vscode的ros拓展(插件)无法渲染urdf】
先安装vscode的ROS拓展,
在这里插入图片描述然后可以在urdf文件中右键–》command palette–》ROS:Preview URDF
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

2.2.机械手link的inertial的设置

我这里偷懒,随便设置的。真正设置的话,有公式,自己可以参考一下
urdf里面的link必须要有旋转惯量矩阵‘intertial’的,否则在gazebo里面导入模型urdf时,会报下面的错。
[gazebo-1] [Err] [Model.cc:123] Error Code 23 Msg: FrameAttachedToGraph error, Non-LINK vertex with name [model] is disconnected; it should have 1 outgoing edge in MODEL attached_to graph.

2.3.ros2_control插件

该插件是在gazbo导入该模型文件时,创建与Ros2交互的接口。
在这里插入图片描述

  • 上面这个是之前的,我现在更新成这样了主要是parameter节点不一样。用了$(find mybot)就方便一点。但是相应地launch文件中就要用xacro了。
    在这里插入图片描述
    上面的ros2_controllers.yaml文件是在下一步创建出来的,先不用管。
    同时,ros2_control这个节点下的内容也是要和ros2_controllers.yaml对应的,也可以先不管。
    这个节点在开始阶段先注释掉,否则会与通过moveit_setup_assistant创建的一个 fake_system 的 ros2_control冲突。
    在这里插入图片描述

3.机械手与MoveIt的关联

通过前面的操作,我们拥有了一个描述机械手的文件 six_arm.urdf,接下来我们利用该文件创建一个可以利用MoveIt进行路径规划的“工程”。

3.1.建立一个文件夹myRobot,然后再在此文件夹中建立一个src文件夹

在这里插入图片描述

3.2.然后进入src文件夹路径,创建包

ros2 pkg create mybot_description --build-type ament_python

在这里插入图片描述

3.3.在 src/mybot_description文件夹下,创建urdf文件夹,然后把six_arm.urdf放进去,如下图所示。

在这里插入图片描述

3.4.返回myRobot目录,然后编译一下

colcon build

在这里插入图片描述

3.5.source一下

source的目的是为了把我们创建的 mybot_description项目暴露给控制台,然后让后续的moveit_setup_assistant可以找到对应的urdf文件

source install/setup.bash 

3.6.利用moveit_setup_assistant创建项目

参考教程,启动moveit_setup_assistant

 ros2 run moveit_setup_assistant moveit_setup_assistant

记得选择src里面的urdf,然后后面的就按照教程来干了。
注意:group name设置my_group
一些关键的设置看下列图
在这里插入图片描述在这里插入图片描述

在这里插入图片描述在这里插入图片描述在最后一步保存时,在我们前面创建的src文件夹里面,创建一个mybot文件夹
在这里插入图片描述然后在助手里选择该路径,点击generat package
在这里插入图片描述

3.7.编译试运行

此时,退出助手,并执行编译;
编译完成后,重新source一下。

colcon build
source install/setup.bash 

在这里插入图片描述
记得把前面的urdf文件里面的这个路径改成你自己的。 这段gazebo代码注释掉算了。
在这里插入图片描述这段注释一下,否则会有冲突。到后面就可以取消注释,但是目前要注释掉。
在这里插入图片描述
总之,urdf文件里面与gazebo相关的东西,都先注释掉。
每次修改完文件后,记得都要 colcon build一下。

试着执行

ros2 launch mybot demo.launch.py

会报错
在这里插入图片描述
这是因为在编译时没有把urdf文件拷贝到install目录中,因此我们需要修改一下 src/mybot_description/setup.py
修改三处地方,将其修改成类似下面这样
修改完之后就可以自动在编译时复制到install目录了,具体原理可以自己按照代码推测一下

from setuptools import setup

from glob import glob #这里
import os #这里

package_name = 'mybot_description'

setup(
    name=package_name,
    version='0.0.0',
    packages=[package_name],
    data_files=[
        ('share/ament_index/resource_index/packages',
            ['resource/' + package_name]),
        ('share/' + package_name, ['package.xml']),
        (os.path.join('share', package_name, 'urdf'), glob('urdf/**')), #这里
    ],
    install_requires=['setuptools'],
    zip_safe=True,
    maintainer='yong',
    maintainer_email='[email protected]',
    description='TODO: Package description',
    license='TODO: License declaration',
    tests_require=['pytest'],
    entry_points={
        'console_scripts': [
        ],
    },
)

colcon build一下。
然后启动

ros2 launch mybot demo.launch.py

然后就可以愉快地玩耍了。
在这里插入图片描述
假如报其他错误请查看此处。

4.机械手与Gazebo的关联

gazebo相关执行文件的写法,我是参考了gazebo的例程【/opt/ros/humble/share/gazebo_ros2_control_demos下面的launch、urdf(xacro)】写的,各位也可以去看看分析一下,能了解到不少知识。

4.1.在 src/mybot/launch 路径下,新建一个文件: gazebo.launch.py

在这里插入图片描述其内容如下

import re
def remove_comments(text):
    pattern = r'<!--(.*?)-->'
    return re.sub(pattern, '', text, flags=re.DOTALL)

文件于20240424更新为:

import os
from launch import LaunchDescription
from launch.actions import ExecuteProcess, RegisterEventHandler
from launch_ros.actions import Node
from launch_ros.substitutions import FindPackageShare

from launch.event_handlers import OnProcessExit

import xacro

import re
def remove_comments(text):
    pattern = r'<!--(.*?)-->'
    return re.sub(pattern, '', text, flags=re.DOTALL)

def generate_launch_description():
    robot_name_in_model = 'six_arm'
    package_name = 'mybot_description'
    urdf_name = "six_arm.urdf"

    pkg_share = FindPackageShare(package=package_name).find(package_name) 
    urdf_model_path = os.path.join(pkg_share, f'urdf/{urdf_name}')

    # Start Gazebo server
    start_gazebo_cmd =  ExecuteProcess(
        cmd=['gazebo', '--verbose','-s', 'libgazebo_ros_init.so', '-s', 'libgazebo_ros_factory.so'],
        output='screen')


    # 因为 urdf文件中有一句 $(find mybot) 需要用xacro进行编译一下才行
    xacro_file = urdf_model_path
    doc = xacro.parse(open(xacro_file))
    xacro.process_doc(doc)
    # params = {'robot_description': doc.toxml()}
    params = {'robot_description': remove_comments(doc.toxml())}

    # 启动了robot_state_publisher节点后,该节点会发布 robot_description 话题,话题内容是模型文件urdf的内容
    # 并且会订阅 /joint_states 话题,获取关节的数据,然后发布tf和tf_static话题.
    # 这些节点、话题的名称可不可以自定义?
    node_robot_state_publisher = Node(
        package='robot_state_publisher',
        executable='robot_state_publisher',
        parameters=[{'use_sim_time': True}, params, {"publish_frequency":15.0}],
        output='screen'
    )

    # Launch the robot, 通过robot_description话题进行模型内容获取从而在gazebo中生成模型
    spawn_entity_cmd = Node(
        package='gazebo_ros', 
        executable='spawn_entity.py',
        arguments=['-entity', robot_name_in_model,  '-topic', 'robot_description'], output='screen')


    # # Launch the robot, 这个是通过传递文件路径来在gazebo里生成模型.此时要求urdf文件里面没有xacro的语句
    # spawn_entity_cmd = Node(
    #     package='gazebo_ros', 
    #     executable='spawn_entity.py',
    #     arguments=['-entity', robot_name_in_model,  '-file', urdf_model_path ], output='screen')
    
    # node_robot_state_publisher = Node(
    #     package='robot_state_publisher',
    #     executable='robot_state_publisher',
    #     arguments=[urdf_model_path],
    #     parameters=[{'use_sim_time': True}],
    #     output='screen'
    # )

    # gazebo在加载urdf时,根据urdf的设定,会启动一个joint_states节点?
    # 关节状态发布器
    load_joint_state_controller = ExecuteProcess(
        cmd=['ros2', 'control', 'load_controller', '--set-state', 'active',
             'joint_state_broadcaster'],
        output='screen'
    )

    # 路径执行控制器,也就是那个action?
    # 系统是如何知道有my_group_controller这个控制器的存在?
    load_joint_trajectory_controller = ExecuteProcess(
        cmd=['ros2', 'control', 'load_controller', '--set-state', 'active',
             'my_group_controller'],
        output='screen'
    )

    # 用下面这两个估计是想控制好各个节点的启动顺序
    # 监听 spawn_entity_cmd,当其退出(完全启动)时,启动load_joint_state_controller?
    close_evt1 =  RegisterEventHandler( 
            event_handler=OnProcessExit(
                target_action=spawn_entity_cmd,
                on_exit=[load_joint_state_controller],
            )
    )
    # 监听 load_joint_state_controller,当其退出(完全启动)时,启动load_joint_trajectory_controller?
    # moveit是怎么和gazebo这里提供的action连接起来的??
    close_evt2 = RegisterEventHandler(
            event_handler=OnProcessExit(
                target_action=load_joint_state_controller,
                on_exit=[load_joint_trajectory_controller],
            )
    )
    
    ld = LaunchDescription()

    ld.add_action(close_evt1)
    ld.add_action(close_evt2)

    ld.add_action(start_gazebo_cmd)
    ld.add_action(node_robot_state_publisher)
    ld.add_action(spawn_entity_cmd)

    return ld

4.2.将 src/mybot_description/urdf/six_arm.urdf 的内容修改一下

将这一段取消注释。
在这里插入图片描述

4.3.编译、运行

每次修改完文件后,记得都要 colcon build一下。
colcon build一下。
然后启动

ros2 launch mybot gazebo.launch.py 

然后就可以愉快地玩耍了。
在这里插入图片描述

4.4. action send_goal 测试

目前运行的这这个gazebo例子已经开放了一个action接口,通过这个接口,我们就可以直接发送一个路径让其执行。
在这里插入图片描述
我们可以手写一个轨迹,然后让其执行
新建一个my_send_goal.sh文件,然后通过 chmod +x 使其具有执行权限
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
文件内容如下:

ros2 action send_goal /my_group_controller/follow_joint_trajectory control_msgs/action/FollowJointTrajectory "{
  trajectory: {
    joint_names: [joint1, joint2, joint3, joint4, joint5, joint6],
    points: [
      { positions: [0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1], time_from_start: { sec: 0, nanosec: 500 } },
      { positions: [0.2, 0.5, 0.2 ,0.2, 0.2, 0.2], time_from_start: { sec: 5, nanosec: 500 } },
      { positions: [0.3, 0.3, 0.7, -0.5, 0.3, 0.3], time_from_start: { sec: 7, nanosec: 500 } },
      { positions: [0.4, 0.4, 0.9, 0.4, 0.4, 0.4], time_from_start: { sec: 8, nanosec: 500 } }
    ]
  }
}"

然后在控台里面执行

./my_send_goal.sh 

接下来可以看到gazebo中的机械手按照我们设定的轨迹进行运动了。
在这里插入图片描述可以尝试改变一下my_send_goal.sh 的内容,然后推测一下各个参数的意义。

5.MoveIt与Gazebo的关联

moveit提供了路径规划接口,gazebo提供了执行接口,因此只需要将他们连起来就实现了路径规划仿真了。

5.1.原理分析

在前面通过moveit_setup_assistant创建的包中,在执行demo.launch.py时,之所以可以进行路径规划并执行,是因为他既启动了moveit的组件,也启动了一个FakeSystem节点,该节点代替了实际的机械手反馈moveit的路径规划(提供action给moveit连接)。
在这里插入图片描述
从下图可以看出,当我们执行demo时,有好几个节点启动了。
在这里插入图片描述
但是假如我们需要将FakeSystem节点替换成gazebo的节点,就可以通过只启动需要的几个节点,然后不启动FakeSystem就行。

5.2.launch文件编写

按照5.1的分析,我们可以在src/mybot/launch下新建一个文件my_moveit_rviz.launch.py,
在这里插入图片描述文件内容为

from moveit_configs_utils import MoveItConfigsBuilder
from moveit_configs_utils.launches import generate_moveit_rviz_launch

from launch import LaunchDescription
from launch.actions import (
    DeclareLaunchArgument,
    IncludeLaunchDescription,
)
from moveit_configs_utils.launch_utils import (
    add_debuggable_node,
    DeclareBooleanLaunchArg,
)
from launch.substitutions import LaunchConfiguration
from launch_ros.parameter_descriptions import ParameterValue


def generate_launch_description():
    moveit_config = MoveItConfigsBuilder("six_arm", package_name="mybot").to_moveit_configs() # 之前不知道为什么写错了,现在修改过来了。 20230612,感谢评论区的指正。

    ld = LaunchDescription()

    # 启动move_group
    my_generate_move_group_launch(ld, moveit_config)
    # 启动rviz
    my_generate_moveit_rviz_launch(ld, moveit_config)

    return ld


def my_generate_move_group_launch(ld, moveit_config):

    ld.add_action(DeclareBooleanLaunchArg("debug", default_value=False))
    ld.add_action(
        DeclareBooleanLaunchArg("allow_trajectory_execution", default_value=True)
    )
    ld.add_action(
        DeclareBooleanLaunchArg("publish_monitored_planning_scene", default_value=True)
    )
    # load non-default MoveGroup capabilities (space separated)
    ld.add_action(DeclareLaunchArgument("capabilities", default_value=""))
    # inhibit these default MoveGroup capabilities (space separated)
    ld.add_action(DeclareLaunchArgument("disable_capabilities", default_value=""))

    # do not copy dynamics information from /joint_states to internal robot monitoring
    # default to false, because almost nothing in move_group relies on this information
    ld.add_action(DeclareBooleanLaunchArg("monitor_dynamics", default_value=False))

    should_publish = LaunchConfiguration("publish_monitored_planning_scene")

    move_group_configuration = {
        "publish_robot_description_semantic": True,
        "allow_trajectory_execution": LaunchConfiguration("allow_trajectory_execution"),
        # Note: Wrapping the following values is necessary so that the parameter value can be the empty string
        "capabilities": ParameterValue(
            LaunchConfiguration("capabilities"), value_type=str
        ),
        "disable_capabilities": ParameterValue(
            LaunchConfiguration("disable_capabilities"), value_type=str
        ),
        # Publish the planning scene of the physical robot so that rviz plugin can know actual robot
        "publish_planning_scene": should_publish,
        "publish_geometry_updates": should_publish,
        "publish_state_updates": should_publish,
        "publish_transforms_updates": should_publish,
        "monitor_dynamics": False,
    }

    move_group_params = [
        moveit_config.to_dict(),
        move_group_configuration,
    ]
    move_group_params.append({"use_sim_time": True})

    add_debuggable_node(
        ld,
        package="moveit_ros_move_group",
        executable="move_group",
        commands_file=str(moveit_config.package_path / "launch" / "gdb_settings.gdb"),
        output="screen",
        parameters=move_group_params,
        extra_debug_args=["--debug"],
        # Set the display variable, in case OpenGL code is used internally
        additional_env={"DISPLAY": ":0"},
    )
    return ld

def my_generate_moveit_rviz_launch(ld, moveit_config):
    """Launch file for rviz"""

    ld.add_action(DeclareBooleanLaunchArg("debug", default_value=False))
    ld.add_action(
        DeclareLaunchArgument(
            "rviz_config",
            default_value=str(moveit_config.package_path / "config/moveit.rviz"),
        )
    )

    rviz_parameters = [
        moveit_config.planning_pipelines,
        moveit_config.robot_description_kinematics,
    ]
    rviz_parameters.append({"use_sim_time": True})

    add_debuggable_node(
        ld,
        package="rviz2",
        executable="rviz2",
        output="log",
        respawn=False,
        arguments=["-d", LaunchConfiguration("rviz_config")],
        parameters=rviz_parameters,
    )

    return ld

在文件中,我们主要启动了两个节点:move_group、rviz。
这里面这还涉及到一个use_sim_time的问题,因此才这样重写。参考这里
然后colcon build一下。

5.2.执行测试

分别打开两个控制台,然后分别执行以下命令

ros2 launch mybot gazebo.launch.py
ros2 launch mybot my_moveit_rviz.launch.py 

在这里插入图片描述
注意是要先运行gazebo(ros2 launch mybot gazebo.launch.py),然后再运行moveit(ros2 launch mybot my_moveit_rviz.launch.py )
在moveit里面规划路径、然后执行。
在gazebo就可以看到模型动了起来。
在这里插入图片描述

6.总结

目前只是通过大致的操作完成了moveit控制gazebo里面的机械手,是偏操作方面的,原理可以粗略地理解成action的通讯。至于更加详细以及深入的教程,就等各位大佬来完成了。

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