【scene_manager】与 MoveIt 机器人的规划场景进行交互

scene_manager

Scene Manager包是由 Robotnik 创建的 ROS 包,旨在帮助构建和与 MoveIt 机器人的规划场景进行交互。

背景信息

MoveIt 规划场景

  • 是一个用于存储机器人周围世界的表示(外部碰撞)以及机器人自身状态(内部碰撞和当前位置)的对象。
  • 碰撞环境可以使用 MoveIt 碰撞对象或 Octomap 构建。
  • 规划场景在路径规划期间被 MoveIt 使用,以获取无碰撞的轨迹。
  • 准确表示世界是非常重要的。
  • MoveIt 允许用户与规划场景中存在的碰撞对象进行交互(附加、分离对象)。

Scene Manager

  • 便于创建规划场景以及与规划场景的交互。
  • 继承自 moveit::planning_interface::PlanningSceneInterface 类的 C++ 类。
  • 提供一个 API,允许用户轻松与 MoveIt 规划场景进行交互。

优势

  • MoveIt 碰撞对象可以在 YAML 文件中轻松定义,并且可以随时修改。
  • 允许用户构建相同对象的矩阵(适用于托盘化应用)。
  • 添加了与对象交互的新功能(例如:相对于对象移动,启用/禁用与对象的碰撞检测等)。
  • 暴露 ROS 服务以调用所有 Scene Manager 功能,外部用户可以轻松与环境交互。
  • 包含 RViz 中对象名称的可视化。
  • 在 TF 树中发布相对于世界的对象框架。

如何将 Scene Manager 添加到项目中

  1. 将 scene_manager 和 scene_manager_msgs 包添加到 catkin 工作空间。

  2. 在将使用 Scene Manager 的 ROS 包中,在 CMakeLists.txt 和 package.xml 文件中添加对上述包的依赖。

  3. 将 Scene Manager 库添加到您正在开发的 CPP 节点中:

    cpp 复制代码
    #include <corosect_manipulation/scene_manager.h>
  4. 创建 SceneManager 类的对象:

    cpp 复制代码
    ros::NodeHandle nh;
    // 初始化 Scene Manager
    bool wait = true;
    std::unique_ptr<SceneManager> scene_manager_ = std::make_unique<SceneManager>(nh, wait);

Scene Manager YAML

允许用户轻松将碰撞对象添加到规划场景中,每个对象需要添加以下属性:

  • spawn: 默认情况下,对象在 Scene Manager 初始化场景时被添加到规划场景中。
  • static: 静态对象无法被操作,也无法改变其在空间中的位置。
  • frame_id: 对象在场景中的位置相对于此坐标轴定义。
  • geometry: 几何形状(盒子)或网格文件的路径(package://ros_package_name/route_to_file_folder/mesh_file_name.stl)。
  • pose: 相对于 frame_id 坐标轴的 xyz 位移或 rpy 方向。
  • layout: 可用于添加当前对象的矩阵(例如:带有箱子的托盘)。

Scene Manager 功能

Scene Manager 类提供以下方法:

  • SceneManager::initScene(): 将 YAML 文件中定义的对象添加到规划场景中。
  • SceneManager::addObjects(vector object_ids): 将特定对象添加到规划场景中。
  • SceneManager::removeObjects(vector object_ids): 从规划场景中移除特定对象。
  • SceneManager::attachObjects(vector object_ids): 将碰撞对象附加到末端执行器。
  • SceneManager::detachObjects(vector object_ids): 从末端执行器分离碰撞对象。
  • SceneManager::moveRelativeTo(string object_id, rel_pose) : 以相对于给定对象的 frame_id 的相对姿态移动末端执行器。
  • SceneManager::allowCollision(string link_id, vector objects_id): 允许机器人链接或碰撞对象与其他碰撞对象之间发生碰撞。
  • SceneManager::restoreCollision(string link_id, vector objects_id): 恢复机器人链接或碰撞对象与其他碰撞对象之间的碰撞避免。

Scene Manager ROS 服务

Scene Manager 提供 ROS 服务以调用所有 Scene Manager 功能,外部用户可以轻松与机械臂和场景进行交互。

  • /scene_manager/add_objects
  • /scene_manager/remove_objects
  • /scene_manager/attach_objects
  • /scene_manager/detach_objects
  • /scene_manager/modify_object
  • /scene_manager/move_relative_to
相关推荐
数智工坊5 分钟前
视觉SLAM第5讲|相机成像模型:针孔投影、畸变修正与深度感知全拆解
人工智能·深度学习·数码相机·机器人
星创易联30 分钟前
无人驾驶通信方案解析:Robotaxi、Robobus与无人矿卡如何选择车载网关?
车载系统·机器人·自动驾驶·信息与通信·无人矿卡
m0_7196408741 分钟前
机器人开源遥操作设备技术特性与高校科研场景适配研究
经验分享·机器人·开源
音视频牛哥2 小时前
人形机器人的未来发展趋势是什么?从VLA、实时视觉到规模化运营
机器学习·机器人·音视频开发
做个有深度的老李2 小时前
协作机器人选型方法论|基于企业组织形态与生产模式的选型框架
大数据·机器人·自动化·柔性机器人
田里的水稻3 小时前
IL_策略训练---CNN/1D神经网络种类三
人工智能·神经网络·机器学习·cnn·机器人·迁移学习
数智工坊5 小时前
视觉SLAM第13讲|工程落地:双目视觉里程计系统架构设计与性能优化
人工智能·深度学习·线性代数·性能优化·矩阵·系统架构·机器人
2601_9520477913 小时前
单一策略深度教程:用轻易云把集成任务的报错实时推送到钉钉机器人
java·机器人·钉钉
Jason_zhao_MR14 小时前
Linux与实时控制如何兼得
linux·嵌入式硬件·机器人·工业控制
田里的水稻1 天前
EI_策略训练--机器人策略训练的神经网络种类一
人工智能·神经网络·机器人