规划场景监控器 PlanningSceneMonitor

建议使用 PlanningSceneMonitor 接口来维护最新的规划场景 (planning scene) 。RobotState, CurrentStateMonitor, PlanningScene, PlanningSceneMonitor, 和 PlanningSceneInterface 之间的关系一开始确实令人困惑。本教程旨在阐明这些关键概念。

RobotState 机器人状态

RobotState 是机器人的一个快照。 它包含 RobotModel 和一组关节值。

CurrentStateMonitor 当前状态监视器

CurrentStateMonitor (CSM) 可以看作是 RobotState 的 ROS 封装。 它订阅了发布 JointState 消息的 ROS 话题，此消息为单自由度执行器（例如旋转或棱柱形关节）提供了最新的传感器值，并使用这些关节值更新 CSM 内部的 RobotState 。除了单自由度关节之外，机器人还可以具有多自由度关节，比如浮动关节和平面关节。为维护 link 和其他带有多自由度关节的坐标系的最新变换信息，CSM 存储了一个 TF2 Buffer，该缓冲区使用TF2 TransformListener 以在其内部数据中进行坐标系变换。

PlanningScene 规划场景

PlanningScene 是世界的一个快照，其中包括 RobotState 和任意数量的碰撞体。Planning Scene 可用于检查碰撞以及获取有关环境的信息。

PlanningSceneMonitor 规划场景监视器

PlanningSceneMonitor 使用ROS接口封装了 PlanningScene，用于保持 PlanningScene 为最新状态。要访问 PlanningSceneMonitor 底层的 PlanningScene，请使用 LockedPlanningSceneRW 类和 LockedPlanningSceneRO 类。

PlanningSceneMonitor 具有以下对象，它们具都有自己的 ROS 接口来保持 planning scene 的子组件为最新状态：

  • CurrentStateMonitor 通过 robot_state_subscriber_ 和 tf_buffer_ 跟踪对 RobotState 的更新。同时还通过一个 planning scene 的订阅者收听来自其他发布者发布的规划场景变更 (planning scene diffs)。

  • OccupancyMapMonitor 用于通过 ROS 话题和服务来跟踪对 OccupancyMap 的变更。

PlanningSceneMonitor 有以下订阅者 (subscribers):

  • collision_object_subscriber_ - 收听话题发布的关于在规划场景中添加、删除或修改碰撞对象的 CollisionObject 消息，并将其传递到自身监视的规划场景中。

  • planning_scene_world_subscriber_ - 收听话题发布的 PlanningSceneWorld 消息，该消息可能包含碰撞对象信息以及 octomap 信息。这对于使规划场景监视器 (planning scene monitor) 保持同步非常有用。

  • attached_collision_object_subscriber_ - 收听话题发布的 AttachedCollisionObject 消息，这些消息决定了在 robot state 里附加/分离物体到 link 。

PlanningSceneMonitor 有以下服务 (service):

  • get_scene_service_ - （可选）获取完整的规划场景状态。

PlanningSceneMonitor 初始化为：

  • startSceneMonitor - 启动 planning_scene_subscriber_,

  • startWorldGeometryMonitor - 启动 collision_object_subscriber_, planning_scene_world_subscriber_, 和 OccupancyMapMonitor,

  • startStateMonitor - 启动 CurrentStateMonitor 和 attached_collision_object_subscriber_,

  • startPublishingPlanningScene - 开启一个线程以在一个被指定的话题上发布整个规划场景信息，以被其他的 PlanningSceneMonitors 订阅。

  • providePlanningSceneService - 启动 get_scene_service_.

PlanningSceneInterface 规划场景接口

PlanningSceneInterface 是一个有用的类，通过 C++ API 将更新发布到 MoveGroup 的 PlanningSceneMonitor 中，而无需创建自己的 subscriber 和 service 客户端。它可能无法在没有 MoveGroup 或 MoveItCpp 的情况下工作。

开源反馈

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