正向运动学
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初始化指定要运动的move_group（arm，gripper）
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设置每个move_group距离目标的允许误差值
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设置move_group的初始位置
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使用move_group中每个joint的旋转角度作为目标值
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执行动作
class MoveItFkDemo: def __init__(self) -> None: # 初始化move_group的API moveit_commander.roscpp_initialize(sys.argv) # 初始化ROS节点 rospy.init_node('moveit_fk_demo', anonymous=True) # 初始化需要使用move group控制的机械臂中的arm group arm = moveit_commander.MoveGroupCommander('arm') # 初始化需要使用move group控制的机械臂中的gripper group gripper = moveit_commander.MoveGroupCommander('gripper') # 设置机械臂和夹爪的允许误差值 arm.set_goal_joint_tolerance(0.001) gripper.set_goal_joint_tolerance(0.001) # 控制机械臂先回到初始化位置 arm.set_named_target('home') arm.go() rospy.sleep(2) # 设置夹爪的目标位置，并控制夹爪运动 gripper.set_joint_value_target([0.01]) gripper.go() rospy.sleep(1) # 设置机械臂的目标位置，使用六轴的位置数据进行描述（单位：弧度） joint_positions = [-0.0867, -1.274, 0.02832, 0.0820, -1.273, -0.003] arm.set_joint_value_target(joint_positions) # 控制机械臂完成运动 arm.go() rospy.sleep(1) # 关闭并退出moveit moveit_commander.roscpp_shutdown() moveit_commander.os._exit(0)
逆向运动学
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初始化指定要运动的move_group（arm，gripper）
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获取机械臂末端link
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设置需要到达的目标的参考系
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设置每个move_group距离目标的允许误差值，速度加速度，是否允许重新规划
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设置move_group的初始位置
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设置当前的状态为运动初始状态
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设置末端link目标位姿，使用“target_pose = PoseStamped()“指定目标值为坐标
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plan & execute
class MoveItIkDemo: def __init__(self): # 初始化move_group的API moveit_commander.roscpp_initialize(sys.argv) # 初始化ROS节点 rospy.init_node('moveit_ik_demo') # 初始化需要使用move group控制的机械臂中的arm group arm = moveit_commander.MoveGroupCommander('manipulator') # 获取终端link的名称 end_effector_link = arm.get_end_effector_link() # 设置目标位置所使用的参考坐标系 reference_frame = 'base_link' arm.set_pose_reference_frame(reference_frame) # 当运动规划失败后，允许重新规划 arm.allow_replanning(True) # 设置位置(单位：米)和姿态（单位：弧度）的允许误差 arm.set_goal_position_tolerance(0.001) arm.set_goal_orientation_tolerance(0.01) # 设置允许的最大速度和加速度 arm.set_max_acceleration_scaling_factor(0.5) arm.set_max_velocity_scaling_factor(0.5) # 控制机械臂先回到初始化位置 arm.set_named_target('home') arm.go() rospy.sleep(1) # 设置机械臂工作空间中的目标位姿，位置使用x、y、z坐标描述， # 姿态使用四元数描述，基于base_link坐标系 target_pose = PoseStamped() target_pose.header.frame_id = reference_frame target_pose.header.stamp = rospy.Time.now() target_pose.pose.position.x = 0.2593 target_pose.pose.position.y = 0.0636 target_pose.pose.position.z = 0.1787 target_pose.pose.orientation.x = 0.70692 target_pose.pose.orientation.y = 0.0 target_pose.pose.orientation.z = 0.0 target_pose.pose.orientation.w = 0.70729 # 设置机器臂当前的状态作为运动初始状态 arm.set_start_state_to_current_state() # 设置机械臂终端运动的目标位姿 arm.set_pose_target(target_pose, end_effector_link) # 规划运动路径 traj = arm.plan() # 按照规划的运动路径控制机械臂运动 arm.execute(traj) rospy.sleep(1) # 控制机械臂回到初始化位置 arm.set_named_target('home') arm.go() # 关闭并退出moveit moveit_commander.roscpp_shutdown() moveit_commander.os._exit(0)
笛卡尔空间规划
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关节空间
- 对于一个具有n个自由度的的操作臂来说，它的所有连杆位置可由一组n个关节变量来确定。这样的一组变量通常被称为n x 1的关节矢量。所有关节矢量组成的空间称为关节空间。
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笛卡尔空间
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当位置是在空间相互正交的轴上的测量，且姿态是按照空间描述章节中任一一种规定测量的时候，我们称这个空间为笛卡尔空间，有时也称为任务空间或者操作空间。简单地理解成在空间直角坐标系。
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可以应用于在空间中机械臂末端规划直线
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初始化指定要运动的move_group（arm，gripper）
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获取机械臂末端link
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设置需要到达的目标的参考系
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设置每个move_group距离目标的允许误差值，速度加速度，是否允许重新规划
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设置move_group的初始位置
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设置当前的状态为运动初始状态
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设置一系列的终端姿态waypoints
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计算路径，返回waypoints覆盖率 1表示所有waypoints都可覆盖
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执行plan
class MoveItCartesianDemo: def __init__(self): # 初始化move_group的API moveit_commander.roscpp_initialize(sys.argv) # 初始化ROS节点 rospy.init_node('moveit_cartesian_demo', anonymous=True) # 是否需要使用笛卡尔空间的运动规划 cartesian = rospy.get_param('~cartesian', True) # 初始化需要使用move group控制的机械臂中的arm group arm = MoveGroupCommander('arm') # 当运动规划失败后，允许重新规划 arm.allow_replanning(True) # 设置目标位置所使用的参考坐标系 arm.set_pose_reference_frame('base_link') # 设置位置(单位：米)和姿态（单位：弧度）的允许误差 arm.set_goal_position_tolerance(0.001) arm.set_goal_orientation_tolerance(0.001) # 设置允许的最大速度和加速度 arm.set_max_acceleration_scaling_factor(0.5) arm.set_max_velocity_scaling_factor(0.5) # 获取终端link的名称 end_effector_link = arm.get_end_effector_link() # 控制机械臂先回到初始化位置 arm.set_named_target('home') arm.go() rospy.sleep(1) # 获取当前位姿数据最为机械臂运动的起始位姿 start_pose = arm.get_current_pose(end_effector_link).pose print("start_pose",start_pose) # 初始化路点列表 waypoints = [] # 将初始位姿加入路点列表 if cartesian: waypoints.append(start_pose) # 设置路点数据，并加入路点列表 wpose = deepcopy(start_pose) wpose.position.z -= 0.2 if cartesian: waypoints.append(deepcopy(wpose)) else: arm.set_pose_target(wpose) arm.go() rospy.sleep(1) wpose.position.x += 0.15 if cartesian: waypoints.append(deepcopy(wpose)) else: arm.set_pose_target(wpose) arm.go() rospy.sleep(1) wpose.position.y += 0.1 if cartesian: waypoints.append(deepcopy(wpose)) else: arm.set_pose_target(wpose) arm.go() rospy.sleep(1) wpose.position.x -= 0.15 wpose.position.y -= 0.1 if cartesian: waypoints.append(deepcopy(wpose)) else: arm.set_pose_target(wpose) arm.go() rospy.sleep(1) print("waypoints",waypoints) if cartesian: fraction = 0.0 #路径规划覆盖率 maxtries = 100 #最大尝试规划次数 attempts = 0 #已经尝试规划次数 # 设置机器臂当前的状态作为运动初始状态 arm.set_start_state_to_current_state() # 尝试规划一条笛卡尔空间下的路径，依次通过所有路点 while fraction < 0.5 and attempts < maxtries: (plan, fraction) = arm.compute_cartesian_path ( waypoints, # waypoint poses，路点列表 0.01, # eef_step，终端步进值 0.0, # jump_threshold，跳跃阈值 True) # avoid_collisions，避障规划 # print("plan",plan) print("fraction",fraction) # 尝试次数累加 attempts += 1 # 打印运动规划进程 if attempts % 10 == 0: rospy.loginfo("Still trying after " + str(attempts) + " attempts...") # 如果路径规划成功（覆盖率100%）,则开始控制机械臂运动 if fraction >= 0.5: rospy.loginfo("Path computed successfully. Moving the arm.") arm.execute(plan) rospy.loginfo("Path execution complete.") # 如果路径规划失败，则打印失败信息 else: rospy.loginfo("Path planning failed with only " + str(fraction) + " success after " + str(maxtries) + " attempts.") rospy.sleep(1) # 控制机械臂先回到初始化位置 arm.set_named_target('home') arm.go() rospy.sleep(1) # 关闭并退出moveit moveit_commander.roscpp_shutdown() moveit_commander.os._exit(0)
pick & place & 避障
创建场景
- 初始化场景对象和创建一个场景发布者
- 设置场景物体的id并移除场景中之前程序可能残留的物体
- 设置场景中物体的形状大小颜色和相对参考坐标系的位置坐标并发布
# 初始化场景对象
scene = PlanningSceneInterface()
# 创建一个发布场景变化信息的发布者
self.scene_pub = rospy.Publisher('planning_scene', PlanningScene, queue_size=10)
# 设置场景物体的名称
table_id = 'table'
box1_id = 'box1'
box2_id = 'box2'
target_id = 'target'
# 移除场景中之前运行残留的物体
scene.remove_world_object(table_id)
scene.remove_world_object(box1_id)
scene.remove_world_object(box2_id)
scene.remove_world_object(target_id)
# 移除场景中之前与机器臂绑定的物体
scene.remove_attached_object(GRIPPER_FRAME, target_id)
rospy.sleep(1)
# 设置桌面的高度
table_ground = 0.2
# 设置table、box1和box2的三维尺寸[长, 宽, 高]
table_size = [0.2, 0.7, 0.01]
box1_size = [0.1, 0.05, 0.05]
box2_size = [0.05, 0.05, 0.15]
# 将三个物体加入场景当中
table_pose = PoseStamped()
table_pose.header.frame_id = REFERENCE_FRAME
table_pose.pose.position.x = 0.35
table_pose.pose.position.y = 0.0
table_pose.pose.position.z = table_ground + table_size[2] / 2.0
table_pose.pose.orientation.w = 1.0
scene.add_box(table_id, table_pose, table_size)
box1_pose = PoseStamped()
box1_pose.header.frame_id = REFERENCE_FRAME
box1_pose.pose.position.x = 0.31
box1_pose.pose.position.y = -0.1
box1_pose.pose.position.z = table_ground + table_size[2] + box1_size[2] / 2.0
box1_pose.pose.orientation.w = 1.0
scene.add_box(box1_id, box1_pose, box1_size)
box2_pose = PoseStamped()
box2_pose.header.frame_id = REFERENCE_FRAME
box2_pose.pose.position.x = 0.29
box2_pose.pose.position.y = 0.13
box2_pose.pose.position.z = table_ground + table_size[2] + box2_size[2] / 2.0
box2_pose.pose.orientation.w = 1.0
scene.add_box(box2_id, box2_pose, box2_size)
# 将桌子设置成红色，两个box设置成橙色
self.setColor(table_id, 0.8, 0, 0, 1.0)
self.setColor(box1_id, 0.8, 0.4, 0, 1.0)
self.setColor(box2_id, 0.8, 0.4, 0, 1.0)
# 设置目标物体的尺寸
target_size = [0.02, 0.01, 0.12]
# 设置目标物体的位置，位于桌面之上两个盒子之间
target_pose = PoseStamped()
target_pose.header.frame_id = REFERENCE_FRAME
target_pose.pose.position.x = 0.32
target_pose.pose.position.y = 0.0
target_pose.pose.position.z = table_ground + table_size[2] + target_size[2] / 2.0
target_pose.pose.orientation.w = 1.0
# 将抓取的目标物体加入场景中
scene.add_box(target_id, target_pose, target_size)
# 将目标物体设置为黄色
self.setColor(target_id, 0.9, 0.9, 0, 1.0)
# 将场景中的颜色设置发布
self.sendColors()
# 设置支持的表面
arm.set_support_surface_name(table_id)
pick & place
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初始化指定要运动的move_group（arm，gripper）
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获取机械臂末端link
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设置需要到达的目标的参考系
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设置每个move_group距离目标的允许误差值，速度加速度，是否允许重新规划
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设置move_group的初始位置
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设置当前的状态为运动初始状态
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设置pick
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初始化抓取姿态对象
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创建夹爪张开闭合的姿态
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# 创建夹爪的姿态数据JointTrajectory def make_gripper_posture(self, joint_positions): # 初始化夹爪的关节运动轨迹 t = JointTrajectory() # 设置夹爪的关节名称 t.joint_names = ['finger_joint1'] # 初始化关节轨迹点 tp = JointTrajectoryPoint() # 将输入的关节位置作为一个目标轨迹点 tp.positions = joint_positions # 设置夹爪的力度 tp.effort = [1.0] # 设置运动时间 tp.time_from_start = rospy.Duration(1.0) # 将目标轨迹点加入到运动轨迹中 t.points.append(tp) # 返回夹爪的关节运动轨迹 return t -
设置期望的夹爪靠近、撤离目标的参数
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# 使用给定向量创建夹爪的translation结构 def make_gripper_translation(self, min_dist, desired, vector): # 初始化translation对象 g = GripperTranslation() # 设机械臂末端的方向向量 g.direction.vector.x = vector[0] g.direction.vector.y = vector[1] g.direction.vector.z = vector[2] # 设置参考坐标系 g.direction.header.frame_id = GRIPPER_FRAME # 设置最小和期望的距离 g.min_distance = min_dist g.desired_distance = desired return g -
设置抓取姿态
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设置末端抓取时可供调整的pitch姿态
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# 设置抓取姿态 g.grasp_pose = initial_pose_stamped # 需要尝试改变姿态的数据列表 # 抓取时末端pitch姿态 pitch_vals = [0, 0.1, -0.1, 0.2, -0.2, 0.3, -0.3] # pitch_vals = [1,2,3] yaw_vals = [0] # 抓取姿态的列表 grasps = [] # 改变姿态，生成抓取动作 for y in yaw_vals: for p in pitch_vals: # 欧拉角到四元数的转换 q = quaternion_from_euler(0, p, y) # 设置抓取的姿态 g.grasp_pose.pose.orientation.x = q[0] g.grasp_pose.pose.orientation.y = q[1] g.grasp_pose.pose.orientation.z = q[2] g.grasp_pose.pose.orientation.w = q[3] # 设置抓取的唯一id号 g.id = str(len(grasps)) # 设置允许接触的物体 g.allowed_touch_objects = allowed_touch_objects # 将本次规划的抓取放入抓取列表中 grasps.append(deepcopy(g)) # 返回抓取列表 return grasps -
返回抓取姿态列表并发布（发布非必要）
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调用arm.pick，并传入抓取目标的物体id和抓取姿态列表
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place
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定义放置的位置
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设置放置位置x,y方向的可偏移的位置和pitch，yaw
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遍历每一个可偏移位置并生成不同的位置点并返回
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# 创建一个允许的放置姿态列表 def make_places(self, init_pose): # 初始化放置抓取物体的位置 place = PoseStamped() # 设置放置抓取物体的位置 place = init_pose # 定义x方向上用于尝试放置物体的偏移参数 x_vals = [0, 0.005, 0.01, 0.015, -0.005, -0.01, -0.015] # 定义y方向上用于尝试放置物体的偏移参数 y_vals = [0, 0.005, 0.01, 0.015, -0.005, -0.01, -0.015] pitch_vals = [0] # 定义用于尝试放置物体的偏航角参数 yaw_vals = [0] # 定义放置物体的姿态列表 places = [] # 生成每一个角度和偏移方向上的抓取姿态 for y in yaw_vals: for p in pitch_vals: for y in y_vals: for x in x_vals: place.pose.position.x = init_pose.pose.position.x + x place.pose.position.y = init_pose.pose.position.y + y # 欧拉角到四元数的转换 q = quaternion_from_euler(0, p, y) # 欧拉角到四元数的转换 place.pose.orientation.x = q[0] place.pose.orientation.y = q[1] place.pose.orientation.z = q[2] place.pose.orientation.w = q[3] # 将该放置姿态加入列表 places.append(deepcopy(place)) # 返回放置物体的姿态列表 return places -
执行arm.place(target_id, place)
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完整代码
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GROUP_NAME_ARM = 'arm' GROUP_NAME_GRIPPER = 'gripper' GRIPPER_FRAME = 'grasping_frame' GRIPPER_OPEN = [0.004] GRIPPER_CLOSED = [0.01] REFERENCE_FRAME = 'base_link' class MoveItPickAndPlaceDemo: def __init__(self): # 初始化move_group的API moveit_commander.roscpp_initialize(sys.argv) # 初始化ROS节点 rospy.init_node('moveit_pick_and_place_demo') # 初始化场景对象 scene = PlanningSceneInterface() # 创建一个发布场景变化信息的发布者 self.scene_pub = rospy.Publisher('planning_scene', PlanningScene, queue_size=10) # 创建一个发布抓取姿态的发布者 self.gripper_pose_pub = rospy.Publisher('gripper_pose', PoseStamped, queue_size=10) # 创建一个存储物体颜色的字典对象 self.colors = dict() # 初始化需要使用move group控制的机械臂中的arm group arm = MoveGroupCommander(GROUP_NAME_ARM) # 初始化需要使用move group控制的机械臂中的gripper group gripper = MoveGroupCommander(GROUP_NAME_GRIPPER) # 获取终端link的名称 end_effector_link = arm.get_end_effector_link() # 设置位置(单位：米)和姿态（单位：弧度）的允许误差 arm.set_goal_position_tolerance(0.05) arm.set_goal_orientation_tolerance(0.1) # 当运动规划失败后，允许重新规划 arm.allow_replanning(True) # 设置目标位置所使用的参考坐标系 arm.set_pose_reference_frame(REFERENCE_FRAME) # 设置每次运动规划的时间限制：5s arm.set_planning_time(5) # 设置pick和place阶段的最大尝试次数 max_pick_attempts = 5 max_place_attempts = 5 rospy.sleep(2) # 设置场景物体的名称 table_id = 'table' box1_id = 'box1' box2_id = 'box2' target_id = 'target' # 移除场景中之前运行残留的物体 scene.remove_world_object(table_id) scene.remove_world_object(box1_id) scene.remove_world_object(box2_id) scene.remove_world_object(target_id) # 移除场景中之前与机器臂绑定的物体 scene.remove_attached_object(GRIPPER_FRAME, target_id) rospy.sleep(1) # 控制机械臂先回到初始化位置 arm.set_named_target('home') arm.go() # 控制夹爪张开 gripper.set_joint_value_target(GRIPPER_OPEN) gripper.go() rospy.sleep(1) # 设置桌面的高度 table_ground = 0.2 # 设置table、box1和box2的三维尺寸[长, 宽, 高] table_size = [0.2, 0.7, 0.01] box1_size = [0.1, 0.05, 0.05] box2_size = [0.05, 0.05, 0.15] # 将三个物体加入场景当中 table_pose = PoseStamped() table_pose.header.frame_id = REFERENCE_FRAME table_pose.pose.position.x = 0.35 table_pose.pose.position.y = 0.0 table_pose.pose.position.z = table_ground + table_size[2] / 2.0 table_pose.pose.orientation.w = 1.0 scene.add_box(table_id, table_pose, table_size) box1_pose = PoseStamped() box1_pose.header.frame_id = REFERENCE_FRAME box1_pose.pose.position.x = 0.31 box1_pose.pose.position.y = -0.1 box1_pose.pose.position.z = table_ground + table_size[2] + box1_size[2] / 2.0 box1_pose.pose.orientation.w = 1.0 scene.add_box(box1_id, box1_pose, box1_size) box2_pose = PoseStamped() box2_pose.header.frame_id = REFERENCE_FRAME box2_pose.pose.position.x = 0.29 box2_pose.pose.position.y = 0.13 box2_pose.pose.position.z = table_ground + table_size[2] + box2_size[2] / 2.0 box2_pose.pose.orientation.w = 1.0 scene.add_box(box2_id, box2_pose, box2_size) # 将桌子设置成红色，两个box设置成橙色 self.setColor(table_id, 0.8, 0, 0, 1.0) self.setColor(box1_id, 0.8, 0.4, 0, 1.0) self.setColor(box2_id, 0.8, 0.4, 0, 1.0) # 设置目标物体的尺寸 target_size = [0.02, 0.01, 0.12] # 设置目标物体的位置，位于桌面之上两个盒子之间 target_pose = PoseStamped() target_pose.header.frame_id = REFERENCE_FRAME target_pose.pose.position.x = 0.32 target_pose.pose.position.y = 0.0 target_pose.pose.position.z = table_ground + table_size[2] + target_size[2] / 2.0 target_pose.pose.orientation.w = 1.0 # 将抓取的目标物体加入场景中 scene.add_box(target_id, target_pose, target_size) # 将目标物体设置为黄色 self.setColor(target_id, 0.9, 0.9, 0, 1.0) # 将场景中的颜色设置发布 self.sendColors() # 设置支持的外观 arm.set_support_surface_name(table_id) # 设置一个place阶段需要放置物体的目标位置 place_pose = PoseStamped() place_pose.header.frame_id = REFERENCE_FRAME place_pose.pose.position.x = 0.32 place_pose.pose.position.y = -0.2 place_pose.pose.position.z = table_ground + table_size[2] + target_size[2] / 2.0 place_pose.pose.orientation.w = 1.0 # 将目标位置设置为机器人的抓取目标位置 grasp_pose = target_pose # 生成抓取姿态 grasps = self.make_grasps(grasp_pose, [target_id]) # 将抓取姿态发布，可以在rviz中显示 for grasp in grasps: self.gripper_pose_pub.publish(grasp.grasp_pose) rospy.sleep(0.2) # 追踪抓取成功与否，以及抓取的尝试次数 result = None n_attempts = 0 # 重复尝试抓取，直道成功或者超多最大尝试次数 while result != MoveItErrorCodes.SUCCESS and n_attempts < max_pick_attempts: n_attempts += 1 rospy.loginfo("Pick attempt: " + str(n_attempts)) result = arm.pick(target_id, grasps) rospy.sleep(0.2) # 如果pick成功，则进入place阶段 if result == MoveItErrorCodes.SUCCESS: result = None n_attempts = 0 # 生成放置姿态 places = self.make_places(place_pose) # 重复尝试放置，直道成功或者超多最大尝试次数 while result != MoveItErrorCodes.SUCCESS and n_attempts < max_place_attempts: n_attempts += 1 rospy.loginfo("Place attempt: " + str(n_attempts)) for place in places: result = arm.place(target_id, place) if result == MoveItErrorCodes.SUCCESS: break rospy.sleep(0.2) if result != MoveItErrorCodes.SUCCESS: rospy.loginfo("Place operation failed after " + str(n_attempts) + " attempts.") else: rospy.loginfo("Pick operation failed after " + str(n_attempts) + " attempts.") # 控制机械臂回到初始化位置 arm.set_named_target('home') arm.go() # 控制夹爪回到张开的状态 gripper.set_joint_value_target(GRIPPER_OPEN) gripper.go() rospy.sleep(1) # 关闭并退出moveit moveit_commander.roscpp_shutdown() moveit_commander.os._exit(0) # 创建夹爪的姿态数据JointTrajectory def make_gripper_posture(self, joint_positions): # 初始化夹爪的关节运动轨迹 t = JointTrajectory() # 设置夹爪的关节名称 t.joint_names = ['finger_joint1'] # 初始化关节轨迹点 tp = JointTrajectoryPoint() # 将输入的关节位置作为一个目标轨迹点 tp.positions = joint_positions # 设置夹爪的力度 tp.effort = [1.0] # 设置运动时间 tp.time_from_start = rospy.Duration(1.0) # 将目标轨迹点加入到运动轨迹中 t.points.append(tp) # 返回夹爪的关节运动轨迹 return t # 使用给定向量创建夹爪的translation结构 def make_gripper_translation(self, min_dist, desired, vector): # 初始化translation对象 g = GripperTranslation() # 设置方向向量 g.direction.vector.x = vector[0] g.direction.vector.y = vector[1] g.direction.vector.z = vector[2] # 设置参考坐标系 g.direction.header.frame_id = GRIPPER_FRAME # 设置最小和期望的距离 g.min_distance = min_dist g.desired_distance = desired return g # 创建一个允许的的抓取姿态列表 def make_grasps(self, initial_pose_stamped, allowed_touch_objects): # 初始化抓取姿态对象 g = Grasp() # 创建夹爪张开、闭合的姿态 g.pre_grasp_posture = self.make_gripper_posture(GRIPPER_OPEN) g.grasp_posture = self.make_gripper_posture(GRIPPER_CLOSED) # 设置期望的夹爪靠近、撤离目标的参数 g.pre_grasp_approach = self.make_gripper_translation(0.01, 0.1, [1.0, 0.0, 0.0]) g.post_grasp_retreat = self.make_gripper_translation(0.1, 0.15, [0.0, -1.0, 1.0]) # 设置抓取姿态 g.grasp_pose = initial_pose_stamped # 需要尝试改变姿态的数据列表 # 抓取时末端pitch姿态 pitch_vals = [0, 0.1, -0.1, 0.2, -0.2, 0.3, -0.3] # pitch_vals = [1,2,3] yaw_vals = [0] # 抓取姿态的列表 grasps = [] # 改变姿态，生成抓取动作 for y in yaw_vals: for p in pitch_vals: # 欧拉角到四元数的转换 q = quaternion_from_euler(0, p, y) # 设置抓取的姿态 g.grasp_pose.pose.orientation.x = q[0] g.grasp_pose.pose.orientation.y = q[1] g.grasp_pose.pose.orientation.z = q[2] g.grasp_pose.pose.orientation.w = q[3] # 设置抓取的唯一id号 g.id = str(len(grasps)) # 设置允许接触的物体 g.allowed_touch_objects = allowed_touch_objects # 将本次规划的抓取放入抓取列表中 grasps.append(deepcopy(g)) # 返回抓取列表 return grasps # 创建一个允许的放置姿态列表 def make_places(self, init_pose): # 初始化放置抓取物体的位置 place = PoseStamped() # 设置放置抓取物体的位置 place = init_pose # 定义x方向上用于尝试放置物体的偏移参数 x_vals = [0, 0.005, 0.01, 0.015, -0.005, -0.01, -0.015] # 定义y方向上用于尝试放置物体的偏移参数 y_vals = [0, 0.005, 0.01, 0.015, -0.005, -0.01, -0.015] pitch_vals = [0] # 定义用于尝试放置物体的偏航角参数 yaw_vals = [0] # 定义放置物体的姿态列表 places = [] # 生成每一个角度和偏移方向上的抓取姿态 for y in yaw_vals: for p in pitch_vals: for y in y_vals: for x in x_vals: place.pose.position.x = init_pose.pose.position.x + x place.pose.position.y = init_pose.pose.position.y + y # 欧拉角到四元数的转换 q = quaternion_from_euler(0, p, y) # 欧拉角到四元数的转换 place.pose.orientation.x = q[0] place.pose.orientation.y = q[1] place.pose.orientation.z = q[2] place.pose.orientation.w = q[3] # 将该放置姿态加入列表 places.append(deepcopy(place)) # 返回放置物体的姿态列表 return places # 设置场景物体的颜色 def setColor(self, name, r, g, b, a = 0.9): # 初始化moveit颜色对象 color = ObjectColor() # 设置颜色值 color.id = name color.color.r = r color.color.g = g color.color.b = b color.color.a = a # 更新颜色字典 self.colors[name] = color # 将颜色设置发送并应用到moveit场景当中 def sendColors(self): # 初始化规划场景对象 p = PlanningScene() # 需要设置规划场景是否有差异 p.is_diff = True # 从颜色字典中取出颜色设置 for color in self.colors.values(): p.object_colors.append(color) # 发布场景物体颜色设置 self.scene_pub.publish(p)
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