ros2 机械臂避障

### ROS2 中实现机械臂避障的方法

在ROS2环境中，通过MoveIt2可以有效地完成机械臂的避障规划。为了使机械臂能够避开障碍物并安全到达目标位置，在配置环境时需考虑多个方面。

#### 安装与设置MoveIt2
确保已按照官方指南正确安装了MoveIt2[^1]。这一步骤对于后续操作至关重要，因为所有的高级功能都依赖于基础框架的成功部署。

#### 创建或加载场景对象
要让机械臂识别周围环境中的静态障碍物，可以通过RViz界面手动添加碰撞物体到Planning Scene中，也可以编写Python脚本自动定义这些物体的位置和形状：

from moveit.core.robot_state import RobotState
from moveit.planning_scene_interface import PlanningSceneInterface as PSI

ps = PSI()
box_pose = PoseStamped()
box_pose.header.frame_id = "base_link"
box_pose.pose.position.z = 0.07     # 上方稍微偏移一点
box_name = "box"
ps.add_box(box_name, box_pose, size=(0.1, 0.4, 0.1))

此代码片段展示了如何向规划空间内增加一个矩形框作为虚拟障碍物[^2]。

#### 设置末端执行器链接名称及初始姿态
指定机械臂末端执行器的具体部件名，并将其移动至预设的安全起始点（如`'home'`），以便开始新的任务序列前清除任何潜在冲突状态:

end_effector_link = arm.get_end_effector_link()
arm.set_named_target('home')
arm.go(wait=True)

上述命令使得机械臂返回到名为“home”的预定位置，从而准备接受下一步指令[^3]。

#### 执行路径规划与避障动作
利用MoveGroup接口来设定期望的目标位置以及允许的最大尝试次数等参数后发起请求；此时MoveIt会计算一条既满足关节角度限制又能绕过所有已知障碍物的有效轨迹。

pose_goal = geometry_msgs.msg.Pose()
pose_goal.orientation.w = 1.0
pose_goal.position.x = 0.4
pose_goal.position.y = 0.1
pose_goal.position.z = 0.4
group.set_pose_target(pose_goal)

plan_success, plan_msg, planning_time, error_code = group.plan()

if not plan_success:
    rospy.logerr(f"Failed to compute path {error_code}")
else:
    execute_trajectory(group, plan_msg.joint_trajectory)

这段程序说明了怎样给定目的坐标并通过调用`set_pose_target()`函数指派新方位，之后再经由`plan()`方法求解最优路线图。