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ROS1-moveit-gazebo 仿真配置

news 2025/7/7 4:09:10

隔几年没用ros1来做东西了，这几天想通过moveit和gazebo来做一个大模型智能作业仿真，就搭配一个越疆的ME6协助机械臂gazebo仿真环境。在利用mvoeit assistant setup来生成一些配置文件后，在配置几个控制器过程碰到一个问题，网上搜好多人都碰到，就算加载不到控制器，提示如下：

由于moveit助理程序生成的配置文件里面好多都是重复的，搞了大半天才梳理清楚，这里记录下，主要从整个流程框架去记录。

一、moveit和ros cotrollers，gazebo的关系

先上一张图：

核心就是ros cotroller这个功能包提供的三个controller：

        负责仿真环境里面机器人的arm_controller和joint_state_controller，即在上图右边绿色框的两部分对应的两个控制器，负责轨迹插补和执行轴的运动控制和各轴状态的反馈，控制器的定义写成yaml格式

me6_robot:
  arm_joint_controller:
    type: position_controllers/JointTrajectoryController
    joints:
      - joint1
      - joint2
      - joint3
      - joint4
      - joint5
      - joint6
    gains:
      joint1: {p: 1000.0, d: 0.0, i: 0.1, i_clamp: 0.0}
      joint2: {p: 1000.0, d: 0.0, i: 0.1, i_clamp: 0.0}
      joint3: {p: 1000.0, d: 0.0, i: 0.1, i_clamp: 0.0}
      joint4: {p: 1000.0, d: 0.0, i: 0.1, i_clamp: 0.0} 
      joint5: {p: 1000.0, d: 0.0, i: 0.1, i_clamp: 0.0}
      joint6: {p: 1000.0, d: 0.0, i: 0.1, i_clamp: 0.0}
        
    constraints:
        goal_time: 0.6
        stopped_velocity_tolerance: 0.05
        joint1: {trajectory: 0.1, goal: 0.1}
        joint2: {trajectory: 0.1, goal: 0.1}
        joint3: {trajectory: 0.1, goal: 0.1}
        joint4: {trajectory: 0.1, goal: 0.1}
        joint5: {trajectory: 0.1, goal: 0.1}
        joint6: {trajectory: 0.1, goal: 0.1}
    stop_trajectory_duration: 0.5
    state_publish_rate:  25
    action_monitor_rate: 10

        顶层met_robot主要为命名控制，区分是那个机器人，上面的type一定要和urdf文件里面的transmission里的硬件接口配置类型一样。

me6_robot:
  joint_state_controller:
    type: joint_state_controller/JointStateController
    publish_rate: 50

        以及一个负责moveit和ros之间的Fellow joint cotroller，即中线左边的socket框，复杂封装打包moveit完成轨迹规划的路径点，通过socket发送到绿色框的arm_controller：


controller_list:
  - name: /me6_robot/arm_joint_controller
    action_ns: follow_joint_trajectory
    type: FollowJointTrajectory
    default: True
    joints:
      - joint1
      - joint2
      - joint3
      - joint4
      - joint5
      - joint6

二、配置控制器和接口的关键

碰到的问题核心主要是moveit_manage_controllers这个参数的设置，主要有三种参数可以设置：fake, simple, ros_control，用gazebo仿真大部分都是用simple的，注意这里的三个参数值只是决定了最终在ros 服务器里面参数值的参数：

<!-- Define the MoveIt controller manager plugin to use for trajectory execution -->
<param name="moveit_controller_manager" value="moveit_simple_controller_manager/MoveItSimpleControllerManager" />

如果是ros_control 的话应该是：

<param name="moveit_controller_manager" value="moveit_ros_control_interface::MoveItControllerManager" />

fake的话：

<param name="moveit_controller_manager" value="moveit_fake_controller_manager/MoveItFakeControllerManager"/>

确定用那种类型后，就是要导入前面提到的三个控制器中moveit这一侧的定义 yaml文件。

其实要配置的东西不多，之所以折腾半天，主要是mvoeit助理插件生成的配置文件和launch文件是在过于冗余，把所有可能类型的配置和launch文件都帮你生成了，而且launch文件是一个include一个，且控制器配置还不是正确的所以如果你不熟悉整个原理，真的很容易乱，比如以下就是moveit助理插件生成的文件：

很多lauch文件实际不需要的，它只是先帮你生成，你用那个改那个，这里以moveit gazebo仿真为例，说明整个launch的链接关系。

1.首先你要把gazebo里面的机器人模型、场景等启动的launch文件写好；

2.新建一个moveit和gazebo 的bring_up.launch文件，在这个文件里面先把第1步写好的gazebo的仿真环境include 进来，再把前面配置好的gazebo这端的arm_controller和joint_state_controller 两个控制器yaml文件以rosparam的方式load进来，再启动一个ros控制器管理器节点（pkg=“controller_manager“），记得配置对应arm_controller和joint_state_controller的两个节点arg参数给这个节点。再remap robot_state_publisher 和joint_state_publisher的topic，主要指定命名空间。

以上这步的launch内容如下：

<launch>

    <!-- Load the gazebo model  -->
    <include file="$(find me6_gazebo)/launch/me6_robot_gazebo.launch" />

    <!-- Load the controllers rosparam -->
    <rosparam command="load" file="$(find me6_gazebo)/config/me6_gazebo_joint_state_controller.yaml"/>
    <rosparam command="load" file="$(find me6_gazebo)/config/me6_gazebo_arm_joint_controller.yaml"/>

    <!-- Load the controllers manager -->
    <node name="controller_spawner" pkg="controller_manager" type="spawner" 
            respawn="false" output="screen" ns="/me6_robot" 
            args="joint_state_controller 
                arm_joint_controller
                --timeout 60 " />


    <!--remap robot_state_publisher suscripte topic to me6_robot/joint_states,for rize and rqt  -->
    <node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher"
          respawn="false" output="screen">
        <remap from ="/joint_states" to="/me6_robot/joint_states"/>
    </node>

    <!-- Load the joint_state_publisher -->
    <node name="joint_state_publisher" pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher"/>
    <remap from ="/joint_states" to="/me6_robot/joint_states"/>

3.在这个bring_up.launch文件里继续增加moveit着一块的配置，这个配置就涉及到一堆的串联配置launch文件了。主要内容如下：

<!-- Load the moveit configuration -->
    <include file="$(find me6_moveit_config)/launch/planning_context.launch">
        <arg name="load_robot_description" value="false" />
    </include>
    <include file="$(find me6_moveit_config)/launch/move_group.launch">
        <arg name="publish_monitored_planning_scene" value="true" />
    </include>
    <include file="$(find me6_moveit_config)/launch/moveit_rviz.launch">
        <arg name="rviz_config" value="$(find me6_moveit_config)/launch/moveit.rviz" />
    </include>

</launch>

上面三个launch文件 助理插件都帮你生成好了，其中两个planning_context.launch 和 moveit_rviz.launch都不用改，出错主要是在中间的move_group.launch文件里，而核心是把最开始将的moveit_manage_controllers这个参数的设置确定对就行了：

move_group.launch里的配置主要是用什么规划器之类的，这些都不用改，最核心的就是它include了trajectory_execution.launch.xml ，而这个文件又include了最终配置moveit_manage_controllers这个ros服务器里的参数的launch文件，我上面所有launch文件里的simple_moveit_controller_manager.launch.xml文件，这个simple_moveit_controller_manager.launch.xml配置了最终的moveit_manage_controllers 参数，并把上面提到的三个控制器中的moveit这边的控制器定义配置yaml文件加载进来。所以就像俄罗斯套娃一样一个套一个，最终核心的就是x_moveit_controller_manager.launch.xml(x代表了你include那个类型的moveit_controller_manager启动文件）。当然这些都是在moveit助理插件生成的launch文件。其实完全可以直接写一个没那么多套娃的launch文件。

还有一个导致我一开始混乱的是前面提到的x_moveit_controller_manager.launch.xml中的x在这些launch文件里面有重复设置，通过arg来设置，moveit_group.launch文件里面有，在trajectory_execution.launch.xml 里面也有，如果你都不注释掉，真正决定的是moveit_group.launch里面设置的这个参数：

我把关键串联的代码放下面，

1.moveit_group.launch

  <!-- move_group settings -->
  <arg name="pipeline" default="ompl" />
  <arg name="allow_trajectory_execution" default="true"/>
  <arg name="moveit_controller_manager" default="simple" />
  <arg name="fake_execution_type" default="interpolate"/>
  <arg name="max_safe_path_cost" default="1"/>
  <arg name="publish_monitored_planning_scene" default="true"/>
………………

  <!-- Trajectory Execution Functionality -->
  <include ns="move_group" file="$(dirname)/trajectory_execution.launch.xml" if="$(arg allow_trajectory_execution)">
    <!-- <arg name="moveit_manage_controllers" value="true" />
    <arg name="moveit_controller_manager" value="$(arg moveit_controller_manager)" /> -->
    <arg name="fake_execution_type" value="$(arg fake_execution_type)" />
  </include>

2.trajectory_execution.launch.xml文件

  <!-- Define moveit controller manager plugin: fake, simple, or ros_control -->
  <arg name="moveit_controller_manager" default="simple" />
  <arg name="fake_execution_type" default="interpolate" />

………………
  <!-- We use pass_all_args=true here to pass fake_execution_type, which is required by fake controllers, but not by real-robot controllers.
       As real-robot controller_manager.launch files shouldn't be required to define this argument, we use the trick of passing all args. -->
  <include file="$(dirname)/$(arg moveit_controller_manager)_moveit_controller_manager.launch.xml" />

3.x_moveit_controller_manager.launch.xml,  x的值取决于moveit_controller_manager这个arg参数

<launch>
  <!-- Define the MoveIt controller manager plugin to use for trajectory execution -->
  <param name="moveit_controller_manager" value="moveit_simple_controller_manager/MoveItSimpleControllerManager" />

  <!-- Load controller list to the parameter server -->
  <rosparam file="$(find me6_moveit_config)/config/simple_moveit_controllers.yaml" />
  <!-- <rosparam file="$(find me6_moveit_config)/config/ros_controllers.yaml" /> -->
</launch>

这里的simple_moveit_controllers.yaml文件里面就算前面提到的三个控制器中的第三个，即moveit这边的这个控制器的配置。

所以其实没有多少要修改的，值是助手插件生成的文件实在太冗余了，当然如果报错可能跟你的控制器的命名控制不一致有关。

http://www.dtcms.com/a/99243.html

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