在ros中生成与MATLAB对应的六自由度机械臂二次规划,请举例详细说明
时间: 2024-06-09 13:09:48 浏览: 186
在ROS中生成与MATLAB对应的六自由度机械臂二次规划可以使用MoveIt!和qpOASES库来实现。下面是一个简单的例子:
1. 安装MoveIt!和qpOASES库
在Ubuntu终端中使用以下命令安装MoveIt!和qpOASES库:
```
sudo apt-get install ros-<your_ros_version>-moveit
sudo apt-get install ros-<your_ros_version>-moveit-commander
sudo apt-get install ros-<your_ros_version>-moveit-ros-planning-interface
sudo apt-get install ros-<your_ros_version>-qp-qpOASES
```
2. 创建工作区和ROS包
在Ubuntu终端中使用以下命令创建工作区和ROS包:
```
mkdir -p catkin_ws/src
cd catkin_ws/src
catkin_init_workspace
cd ..
catkin_make
source devel/setup.bash
cd src
catkin_create_pkg <your_package_name> moveit_core moveit_ros_planning_interface moveit_visual_tools qpOASES roscpp
```
3. 编写代码
在src目录下创建一个.cpp文件,编写如下代码:
```c++
#include <ros/ros.h>
#include <moveit/move_group_interface/move_group_interface.h>
#include <moveit/planning_scene_interface/planning_scene_interface.h>
#include <moveit_visual_tools/moveit_visual_tools.h>
#include <qpOASES.hpp>
int main(int argc, char **argv)
{
ros::init(argc, argv, "robot_arm_planner");
ros::NodeHandle nh;
ros::AsyncSpinner spinner(1);
spinner.start();
static const std::string PLANNING_GROUP = "arm"; //机械臂规划组名称
moveit::planning_interface::MoveGroupInterface move_group(PLANNING_GROUP);
moveit::planning_interface::PlanningSceneInterface planning_scene_interface;
moveit_visual_tools::MoveItVisualTools visual_tools("base_link");
visual_tools.deleteAllMarkers();
// 设置机械臂终端的目标位置
geometry_msgs::Pose target_pose;
target_pose.orientation.w = 1.0;
target_pose.position.x = 0.5;
target_pose.position.y = 0.0;
target_pose.position.z = 0.5;
move_group.setPoseTarget(target_pose);
// 规划并执行运动
moveit::planning_interface::MoveGroupInterface::Plan my_plan;
bool success = (move_group.plan(my_plan) == moveit::planning_interface::MoveItErrorCode::SUCCESS);
ROS_INFO_NAMED("tutorial", "Visualizing plan 1 (pose goal) %s", success ? "" : "FAILED");
move_group.move();
// 生成二次规划求解器qpOASES
int nWSR = 1000;
qpOASES::Options options;
qpOASES::int_t nV = 6; //变量数
qpOASES::int_t nC = 2; //约束数
qpOASES::real_t H[] = {1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0,
0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0,
0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0,
0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0,
0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0,
0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0}; //H矩阵
qpOASES::real_t A[] = {1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0,
0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0}; //A矩阵
qpOASES::real_t g[] = {0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0}; //g向量
qpOASES::real_t lb[] = {-1.0, -1.0}; //下限向量
qpOASES::real_t ub[] = {1.0, 1.0}; //上限向量
qpOASES::real_t xOpt[nV]; //最优解向量
qpOASES::real_t yOpt[nC]; //对偶解向量
qpOASES::real_t objVal; //目标函数值
qpOASES::QProblem qp(nV, nC, qpOASES::HST_UNKNOWN);
qp.setOptions(options);
qp.init(H, g, A, lb, ub, lb, ub, nWSR, NULL);
// 求解二次规划
qp.getPrimalSolution(xOpt);
objVal = qp.getObjVal();
ROS_INFO("xOpt = [%f, %f, %f, %f, %f, %f]", xOpt[0], xOpt[1], xOpt[2], xOpt[3], xOpt[4], xOpt[5]);
ROS_INFO("objVal = %f", objVal);
ros::shutdown();
return 0;
}
```
4. 编译并运行代码
在catkin_ws目录下使用以下命令编译代码:
```
catkin_make
```
在Ubuntu终端中使用以下命令运行代码:
```
rosrun <your_package_name> <your_cpp_file_name>
```
注意将上述代码中的<your_ros_version>、<your_package_name>和<your_cpp_file_name>替换为自己的ROS版本、ROS包名称和.cpp文件名称。
以上代码仅为示例,实际使用时需要根据机械臂的运动学模型和控制需求进行相应的修改。
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