3. 配置MoveIt2 Setup Assistant

任务目标

本案例将使用 MoveIt Setup Assistant（MSA）为 Panda 机器人生成 SRDF（语义机器人描述格式）文件及配套的 MoveIt 配置包。完成本案例后，你将得到一个可直接用于运动规划与避障仿真的 panda_moveit_config 包。

环境准备

本案例基于 ROS2 Humble 与 MoveIt2，需确保已安装以下依赖：

sudo apt install ros-humble-moveit ros-humble-moveit-setup-assistant
# 获取 Panda 机器人 URDF（若未安装）
sudo apt install ros-humble-panda-moveit-config  # 仅用于获取URDF源文件

操作流程

MSA 是图形化工具，核心操作路径如下：

1. 启动 MSA：终端执行 ros2 run moveit_setup_assistant moveit_setup_assistant，选择 Create New MoveIt Config Package。
2. 加载 URDF：点击 Browse 选择 Panda 的 URDF 文件（路径示例：/opt/ros/humble/share/panda_moveit_config/robots/panda.urdf.xacro）。若使用 xacro 文件，MSA 会自动调用 xacro 解析为纯 URDF。
3. 生成自碰撞矩阵：进入 Self-Collisions 页，采样密度保持默认 10000，点击 Generate Collision Matrix。等待计算完成后，矩阵将列出所有无需检测的碰撞对。
4. 添加虚拟关节：在 Virtual Joints 页点击 Add，配置：Virtual Joint Name 填 virtual_joint，Child Link 选 panda_link0，Parent Frame 选 world，Joint Type 选 planar（或 floating，取决于是否需6D基座）。
5. 定义规划组：在 Planning Groups 页添加两个组：
   • arm_group：Kinematic Chain 类型，Base Link 选 panda_link0，Tip Link 选 panda_link8，Add Kin. Chain 后填入 panda_arm 作为规划组名。
   • hand_group：Joint Model Group 类型，将 panda_finger_joint1 与 panda_finger_joint2 加入，命名 hand。
6. 预定义位姿：在 Robot Poses 页为 arm_group 添加 home 位姿（所有关节值设为 0），为 hand_group 添加 open（关节值 0.04）与 close（关节值 0.0）。
7. 配置末端执行器：在 End Effectors 页添加：End Effector Name 填 panda_hand，Group 选 hand，Parent Link 选 panda_link8。
8. 生成配置包：点击 Generate Config Package，选择输出目录（如 ~/ws_moveit/src/），包名保持 panda_moveit_config。等待生成完成。

验证方法

生成后，在终端验证配置包完整性：

cd ~/ws_moveit
colcon build --packages-select panda_moveit_config
source install/setup.bash
ros2 launch panda_moveit_config demo.launch.py

通过标准：RViz 正常启动，无红色报错；左侧 MotionPlanning 面板中 Planning Group 下拉框可选 arm_group 与 hand；使用 Interact 拖拽机械臂末端时，规划场景中无碰撞模型误报；在 Poses 下拉框中选择 home 后点击 Update，机械臂能平滑运动至零位。

关键文件说明

生成的 panda_moveit_config 包中，核心产物为 config/panda.srdf，其内容片段如下（实际生成时碰撞矩阵与位姿数据更完整）：

<robot name="panda">
  <group name="arm_group">
    <chain base_link="panda_link0" tip_link="panda_link8"/>
  </group>
  <group name="hand">
    <joint name="panda_finger_joint1"/>
    <joint name="panda_finger_joint2"/>
  </group>
  <end_effector name="panda_hand" parent_link="panda_link8" group="hand"/>
  <virtual_joint name="virtual_joint" type="planar" parent_frame="world" child_link="panda_link0"/>
  <disable_collisions link1="panda_link1" link2="panda_link2" reason="Adjacent"/>
</robot>

该 SRDF 文件与 config/ 目录下的 joint_limits.yaml、kinematics.yaml 共同构成 MoveIt 的完整配置输入。若需调整碰撞检测精度，可重新运行 MSA 并修改采样密度后再次生成。