RViz 中的 MoveIt 快速入门

本教程将教您如何使用 RViz 和 MoveIt Display 插件在 MoveIt 中创建运动计划。Rviz 是 ROS 中的主要可视化工具，也是调试机器人的非常有用的工具。MoveIt Display 插件允许您设置虚拟环境（规划场景）、以交互方式为机器人创建起始和目标状态、测试各种运动规划器并可视化输出。让我们开始吧！

入门

如果您尚未完成，请确保您已完成 入门 或我们的 Docker 指南 中的步骤。 如果您遵循了 Docker 指南，还请按照 创建 Colcon 工作区并下载教程 指南设置教程。

步骤 1：启动演示并配置插件

• 启动演示:

  ros2 launch moveit2_tutorials demo.launch.py
  

• 如果您是第一次执行此操作，您应该会在 RViz 中看到一个空的世界，并且必须添加运动规划插件：

• 您应该会在 RViz 中看到一个空的世界：

• 在 RViz Displays 选项卡中，按 Add：

• 从 moveit_ros_visualization 文件夹中，选择“MotionPlanning”作为 DisplayType。按“Ok”。

• 您现在应该会在 RViz 中看到 Kinova 机器人：

  

• 加载运动规划插件后，我们可以对其进行配置。在“显示”子窗口的“全局选项”选项卡中，将**固定框架**字段设置为``/base_link``

• 现在，您可以开始为您的机器人（在本例中为 Kinova Gen 3）配置插件。单击“显示”中的“运动规划”。

• 确保**机器人描述**字段设置为``robot_description``。

• 确保**规划场景主题**字段设置为``/monitored_planning_scene``。

单击主题名称以显示主题名称下拉菜单。

• 确保**规划路径**下的**轨迹主题**设置为``/display_planned_pa​​th``。

• 在**规划请求**中，将**规划组**更改为``操纵器``。您还可以在左下角的 MotionPlanning 面板中看到这一点。

第 2 步：使用可视化机器人

有四种不同的重叠可视化：

1. /monitored_planning_scene 规划环境中的机器人配置（默认处于活动状态）。

2. 机器人的规划路径（默认处于活动状态）。

3. 绿色：运动规划的起始状态（默认禁用）。

4. 橙色：运动规划的目标状态（默认处于活动状态）。

可以使用复选框打开和关闭每个可视化的显示状态：

1. 使用 场景机器人 树形菜单中的 显示机器人视觉 复选框的规划场景机器人。

2. 使用 规划路径 树形菜单中的 显示机器人视觉 复选框的规划路径。

3. 使用 规划请求 树形菜单中的 查询起始状态 复选框的起始状态。

#.使用**规划请求**树形菜单中的**查询目标状态**复选框来查看目标状态。

• 使用所有这些复选框来打开和关闭不同的可视化效果。

步骤 3：与 Kinova Gen 3 交互

对于接下来的步骤，我们只需要场景机器人、起始状态和目标状态：

1. 选中 规划路径 树形菜单中的 显示机器人视觉 复选框

2. 取消选中 场景机器人 树形菜单中的 显示机器人视觉 复选框

3. 选中 规划请求 树形菜单中的 查询目标状态 复选框。

4. 选中 规划请求 树形菜单中的 查询起始状态 复选框。

现在应该有两个交互式标记。一个对应于橙色手臂的标记将用于设置运动规划的“目标状态”，另一个对应于绿色手臂的标记将用于设置运动规划的“起始状态”。如果您没有看到交互式标记，请按 RViz 顶部菜单中的**Interact**（注意：某些工具可能被隐藏，请按顶部菜单中的**“+”**添加**Interact**工具，如下所示）。

现在，您应该能够使用这些标记拖动手臂并改变其方向。试试看！

进入碰撞

对于此部分，隐藏计划路径和目标状态：

1. 取消选中 计划路径 树形菜单中的 显示机器人视觉 复选框

2. 取消选中 规划请求 树形菜单中的 查询目标状态 复选框。

现在，只有起始状态（绿色手臂）应该可见。尝试将手臂移动到两个链接相互碰撞的配置中。（如果您发现这很困难，请确保 MotionPlanning 插件的规划选项卡下的“使用碰撞感知 IK”复选框未选中。）完成此操作后，发生碰撞的链接将变为红色。

现在，选中“使用碰撞感知 IK”复选框，然后再次尝试将两个链接移动到彼此碰撞的位置。选中该复选框后，IK 解算器将继续尝试为所需的末端执行器姿势找到无碰撞解决方案。未选中时，解算器将允许在解决方案中发生碰撞。无论复选框的状态如何，发生碰撞的链接仍将始终以红色显示。

移出可到达工作区

请注意当您尝试将末端执行器移出其可到达工作区时会发生什么。

在进入下一部分之前，请重新启用计划路径和目标状态：

1. 在 计划路径 树形菜单中选中 显示机器人视觉 复选框

2. 在 规划请求 树形菜单中选中 查询目标状态 复选框。

移动关节或零空间

您可以使用 关节 选项卡移动单个关节和 7 自由度机器人的冗余关节。尝试移动“零空间探索”滑块，如下面的动画所示。

步骤 4：使用 Kinova Gen 3 进行运动规划

• 现在，您可以在 MoveIt RViz 插件中使用 Kinova Gen 3 开始运动规划。

• 将起始状态移动到所需位置。

• 将目标状态移动到另一个所需位置。

• 确保两个状态均未与机器人本身发生碰撞。

• 取消选中 规划路径 树形菜单中的 显示轨迹 复选框。

• 在 规划 选项卡下的 运动规划 窗口中，按下 规划 按钮。

• 选中 规划路径 树形菜单中的 显示轨迹 复选框。您应该看到由一系列操纵器姿势表示的手臂路径。

内省轨迹航点

您可以在 RViz 中逐点直观地内省轨迹。

• 从“面板”菜单中，选择“轨迹 - 轨迹滑块”。您将在 RViz 上看到一个新的滑块面板。

• 设置您的目标姿势，然后运行 ​​计划*。

• 使用“滑块”面板进行操作，例如移动滑块，按下“播放”按钮。

注意：将末端执行器放置到新目标后，请务必在运行 播放 之前运行 计划 - 否则，您将看到上一个目标的航点（如果可用）。

规划笛卡尔运动

如果激活“使用笛卡尔路径”复选框，机器人将尝试在笛卡尔空间中线性移动末端执行器。

执行轨迹，调整速度

成功规划后单击“规划和执行”或“执行”将向机器人发送轨迹 - 在本教程中，由于您使用了“kinova_demo.launch”，因此机器人仅进行模拟。

最初，默认速度和加速度被缩放为机器人最大值的 10%（“0.1”）。您可以在下面显示的规划选项卡中更改这些缩放因子，或者在机器人的“moveit_config”（在“joint_limits.yaml”中）中更改这些默认值。

下一步

RViz 可视化工具

许多教程使用“moveit_visual_tools”逐步完成演示。在继续学习下一个教程之前，最好启用 RvizVisualToolsGui。

从“面板”菜单中，选择“添加新面板”。从菜单中，选择“RvizVisualToolsGui”并单击“确定”。您将看到新面板已添加到 RViz。

保存配置

RViz 可让您在“文件->保存配置”下保存配置。您应该在继续学习下一个教程之前执行此操作。如果您选择以新名称保存配置，则可以使用“文件->将配置另存为”并使用以下内容引用您的配置文件：:

ros2 launch moveit2_tutorials demo.launch.py rviz_config:=your_rviz_config.rviz

将“your_rviz_config.rviz”替换为您保存到“moveit2_tutorials/doc/tutorials/quickstart_in_rviz/launch/”的文件的名称，并构建工作区以便可以找到它。

下一个教程

在：doc：您的第一个 MoveIt 项目 </doc/tutorials/your_first_project/your_first_project>”中，您将使用 MoveIt 创建一个 C++ 程序来规划和执行移动。