二自由度机械臂软件系统（一）urdf和moveit2

一、urdf模型

参考链接：https://blog.csdn.net/weixin_45168199/article/details/105755388
这部分直接看参考链接就可以，主要思路如下
1、把sw中的零散零件按照机器人中连杆的分类整合成几个大零件
2、把几个大零件整合成装配体，并设置若干坐标系和旋转轴
3、安装sw的urdf插件，将零件输出为urdf软件包，注意包名要命名为英文

这部分有一个要注意的地方，导出文件夹的时候要导出英文名字的文件，不然到ubuntu里面有可能乱码
生成的文件夹就是一个独立的软件包，但是一般也不会启动这个节点，主要还是作为后面moveit和ros_control查找模型时比较方便。我这里删除了一些部分，只保留了会用到的。
* 这里对模型的urdf文件做了一点修改，去除了碰撞体。可能是因为模型本身出现了干涉，到后来使用moveit的时候，会认为一支有碰撞。

二、使用moveit的生成ui

参考链接：https://blog.csdn.net/qq_44940689/article/details/138214260

1、先创建工作空间并编译

实际上，导入urdf的软件包时，已经创建了工作空间和src文件夹了，这里直接编译一下即可

colcon build

编译完成后引入环境变量

. ./install/setup.bash

创建一个等一下要存放moveit生成代码的文件夹moveit_test

2、使用moveit图形界面开始生成代码

ros2 run moveit_setup_assistant moveit_setup_assistant

这部分也是跟着上面的参考链接走就行，需要注意以下几点：

一定要设置初始位置，否则规划器无法解算
要设置moveit_controller，这个东西联系了moveit的规划输出和ros_conrol的控制输入
写邮箱的时候格式要对，否则代码不能用

3、具体效果

编译之后直接运行即可

ros2 launch moveit_test demo.launch.py

我这里发现这个末端没法直接拖动，可能是因为自由度不够导致的，所以直接在joints中修改角度进行测试

三、moveit_test软件包分析

在这里插入图片描述 * 这个软件包中只有两个文件夹，一个是启动文件夹，一个是配置文件夹

1、启动文件

from moveit_configs_utils import MoveItConfigsBuilder
from moveit_configs_utils.launches import generate_demo_launchdef generate_launch_description():moveit_config = MoveItConfigsBuilder("erobot", package_name="moveit_test").to_moveit_configs()return generate_demo_launch(moveit_config)

这是demo那个启动文件，整体逻辑是读取config文件夹的配置，然后这个启动文件返回一个启动描述对象的实例
这个实例本身并没有启动的代码，只是返回一个类似于launch文件的东西。可能是ros2的launch命令也可以接收这种类型了。

2、配置文件

配置文件相对复杂一点，以erobot.urdf.xacro文件为入口，调用了其他配置和资源文件。配置文件是以xacro的语言写的，这种xml语言，大概知道意思就行，一般不会有太复杂的东西。

（1）erobot.urdf.xacro

<?xml version="1.0"?>
<robot xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro" name="erobot"><xacro:arg name="initial_positions_file" default="initial_positions.yaml" /><!-- Import erobot urdf file --><xacro:include filename="$(find erobot)/urdf/motor_robot.urdf" /><!-- Import control_xacro --><xacro:include filename="erobot.ros2_control.xacro" /><xacro:erobot_ros2_control name="FakeSystem" initial_positions_file="$(arg initial_positions_file)"/></robot>

这个文件首先定义了一个初始位置文件地址变量initial_positions_file，然后引入了两个xacro描述文件，分别是机器人模型和控制器，最终宏定义了一个控制器。

（2）erobot.ros2_control.xacro

<?xml version="1.0"?>
<robot xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro"><xacro:macro name="erobot_ros2_control" params="name initial_positions_file"><xacro:property name="initial_positions" value="${load_yaml(initial_positions_file)['initial_positions']}"/><ros2_control name="${name}" type="system"><hardware><!-- By default, set up controllers for simulation. This won't work on real hardware --><plugin>mock_components/GenericSystem</plugin></hardware><joint name="link1_joint"><command_interface name="position"/><state_interface name="position"><param name="initial_value">${initial_positions['link1_joint']}</param></state_interface><state_interface name="velocity"/></joint><joint name="link2_joint"><command_interface name="position"/><state_interface name="position"><param name="initial_value">${initial_positions['link2_joint']}</param></state_interface><state_interface name="velocity"/></joint></ros2_control></xacro:macro>
</robot>