moveit控制机械手臂原理

moveit控制机械手臂原理
MoveIt是运行在ROS(机器人操作系统)上的一种自由开源软件框架，专门用于控制机械臂的运动。

利用MoveIt，可以快速地为机械臂生成运动轨迹、执行规划并控制机械臂的真实运动。

该软件框架包含三个主要环节：运动规划、控制接口和感知与感应。

下面我们就来详细介绍一下MoveIt控制机械臂的原理。

1. 运动规划
运动规划是MoveIt的核心功能之一。

在工业机械臂控制中，运动规划要实现的最基本的要求是：准确、可靠、安全。

MoveIt的运动规划分为两个阶段：构建规划场景和计算运动轨迹。

构建规划场景是将机械臂的整体环境进行建模，包括但不限于机器人模型、物体模型、障碍物模型等，以及需要完成的任务。

运动轨迹计算是最关键的功能，在MoveIt中采用了很多的计算方法来处理难以解决的运动问题，如RRT，KPIECE等等。

运动规划在计算过程中，需要考虑到机械臂工作空间的限制、物体的形状和尺寸、运动轨迹的连续性、平滑性以及避免碰撞等问题。

在运动轨迹生成后，控制器会通过规划器执行给定的运动计划。

2. 控制接口
控制接口主要负责机械臂的控制和运动。

MoveIt支持多种控制器，例如Joint Trajectory Controller和Cartesian Path Controller等等。

Joint Trajectory Controller是一种基于关节位置的控制方式，将运动规划中计算得到的位置控制信息以关节角度的形式发送给机械臂，通
过机械臂的关节运动来实现控制。

Cartesian Path Controller是另一
种基于末端执行器位置的控制方式。

为了得到更加精确的控制，Cartesian Path Controller将有关员工必须完成动作的所有信息都提
供给控制器。

这意味着从最初的规划到最终的控制都会包含基于位姿
的操作。

3. 感知与感应
感知与感应是通过传感器等设备获取机械臂周围环境的信息，包括机
械臂当前的位置和速度，和其它与机械臂相关的信息。

在MoveIt中，主要使用机械臂本身的传感器，例如编码器和限位开关等，来获得这
些信息。

总结：MoveIt可以让用户只需简短的几行代码即可控制机械臂快速、准确地进行各种动作。

其核心功能是运动规划，实现了从规划场景构
建到运动轨迹计算的全过程，并通过控制接口将控制信号发送给机械臂。

还有感知与感应功能，可以通过传感器获得机械臂周围环境的信息，使控制更加精准。