关节操作

概述

对于涉及机械臂或其他关节系统（如腿部运动）的应用，操纵关节至关重要。 O3DE 支持通过 ros2_controllers 等软件包使用 ROS 控制关节系统， 以及与 MoveIt2 的集成。

支持的功能

使用操作组件，您可以：

• 使用 JointsManipulationComponent 自动发布 JointState 条 ROS 消息。
• 通过 FollowJointTrajectory ROS 动作控制关节系统。
• 基于铰接以及铰链和棱柱关节的控制系统。
• 为开发人员扩展接口，以便通过 JointsManipulationRequests 和 JointsPositionControllerRequests 实现您自己的控制组件。
• 在多机器人场景中使用操作组件。

限制

操纵组件仅适用于单自由度关节。

组件及其交互

关节的移动是通过一组实现它们的接口和组件来处理的。

模拟关节系统

快速开始使用 Manipulation Template

如果你的目标是模拟机械臂，最快的开始方法是从 Manipulation Template 创建项目。

如果您按照 项目配置的步骤操作，将设置O3DE_HOME和 PROJECT_PATH的环境变量，并注册模板。 使用以下命令创建新项目：

${O3DE_HOME}/scripts/o3de.sh create-project --project-path $PROJECT_PATH --template-name Ros2RoboticManipulationTemplate

该模板附带了几个示例，您可以按照其 README .

配置你的机器人

导入机器人

项目完成后，使用 机器人导入 功能将您选择的机器人加载到 O3DE 中。 确保在导入器的最后一页上选中复选框 Use articulation for joints and rigid bodies。 强烈建议使用关节来稳定模拟机械臂和其他关节系统。

添加必要的组件

如果导入继续没有问题，请打开新创建的Prefab的根实体并添加三个新组件：

• JointsArticulationControllerComponent 来控制机器人的运动。
• JointsTrajectoryComponent以侦听 MoveIt 轨迹消息。
• JointsManipulationEditorComponent 它发布 joint_states 并设置初始位置。

在关节中启用转动电机

在所有关节上启用转动电机，并设置 motor force limit, stiffness 和 damping 值。启用转动电机的关节将保持其设置位置。

设置初始位置和主题名称

• 在JointsManipulationEditorComponent中，为所有关节添加初始位置。 关节名称可以在ROS2FrameComponent关节名称内的Prefab实体中找到。初始位置以弧度为单位。
• 在JointsTrajectoryComponent 中，设置用于控制轨迹的主题。 通常，此主题名称以 joint_trajectory_controller 结尾，但应与 MoveIt 配置文件中的名称相同。

开始模拟

开始模拟并查看机器人如何将自身设置到初始位置。如果出现错误，请检查 O3DE 控制台的日志，其中包括所有关节名称。 现在，机器人已准备好使用 MoveIt 进行控制。

使用 MoveIt2 运行

为您的 ROS 发行版安装 moveIt 软件包：

sudo apt install ros-${ROS_DISTRO}-moveit ros-${ROS_DISTRO}-moveit-resources

之后，准备 MoveIt 启动文件。这可以通过使用机器人提供的配置手动创建文件来实现。 或使用 MoveIt 设置助手 .

您可以在 Manipulation Template （操作模板） 中看到两个示例。

最后，运行启动文件并使用 MoveIt 控制模拟的关节系统。

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