44일차 - OpenManipulator MoveIt! 패키지 생성하기

MoveIt?

MoveIt!은 매니퓰레이터를 위한 통합 라이브러리입니다. 모션 플래닝을 위한 빠른 역기구학 해석, 매니퓰레이션을 위한 고급 알고리즘, 로봇 핸드 제어, 동역학, 제어기 등 다양한 기능을 제공하고 있으며, URDF와 SRDF를 통해 로봇에 대한 정보를 입력 받습니다.

RViz 플러그인 형태의 GUI 툴을 제공하기 때문에 학습이 쉬우며, C++ 기반 move_group interface, Python 기반 move_commander, RViz Motion Planning Plugin 이외에도 OMPL, KDL, FCL, RRT 등 다양한 오픈소스 기반 라이브러리를 제공합니다.

MoveIt! 구조

MoveIt!에는 SPA(Sensing-Plan-Action) 기능이 모두 갖춰져 있습니다.

• 센싱
  • 관절 위치
  • TF
  • 3D sensing
• 계획
  • FK, IK
  • Grasping
  • 충돌 회피
  • 모션 계획
• 실행
  • 위치/속도 제어
  • Pick and Place

이러한 MoveIt! 패키지 생성은 MoveIt! Setup Assistant에 URDF 파일을 입력하여 손쉽게 완료할 수 있습니다.

MoveIt! 실행하기

다음 명령어로 MoveIt! Setup Assistant를 실행합니다.

roslaunch moveit_setup_assistant setup_assistant.launch

다음과 같은 화면이 표시되면 Create New MoveIt Configuration Package를 클릭합니다.

Browse 버튼을 눌러 urdf, xacro 등 로봇 정보가 입력된 파일을 가져옵니다. Open Manipulator의 xacro 파일을 가져와보겠습니다. 가져온 뒤에는 Load Files를 눌러줍니다.

Self-Collisions에서 Generate Collision Matrix를 눌러주면 다음과 같이 맞닿은 링크, 절대 만나지 않는 링크 등을 미리 계산합니다. Density가 커질수록 복잡도가 증가합니다.

Virtual Joint는 사용되지 않았으므로 생략, 바로 Planning Group을 설정하도록 하겠습니다. Add Group을 누르고, 다음과 같이 Arm과 Gripper로 구분하여 그룹을 생성합니다. Kinetic Solver는 다양한 알고리즘을 선택 가능하지만 지금은 KDL을 사용하겠습니다.

위와 같이 Joint 1, 2, 3, 4를 넣어 Arm을 만듭니다.

마찬가지로 gripper와 gripper_sub를 넣은 그룹 Gripper를 생성합니다.

Robot Pose에서 로봇이 취할 다양한 포즈를 설정할 수 있습니다. Add Pose를 누른 뒤 자세를 변경하고 해당 자세에 이름을 붙입니다.

End Effectors는 말단 장치의 이름과 로봇 그룹, Parent Link를 설정해줍니다. 사진을 못 찍었네요ㅎㅎ; 실제 동작하지 않는, Passive Joint가 있다면 설정해주시면 되고, 마지막으로 저자 정보를 등록해주시면 됩니다. 저자 이름과 이메일이 등록되지 않으면 패키지가 생성되지 않습니다.

마지막으로 패키지 생성 경로를 설정해주시면 되는데, 경로는 ~/catkin_ws/src 아래에 새로운 폴더를 하나 생성하셔서 설정해주시면 됩니다.

다음 명령어를 통해 OpenManipulator 데모를 실행해볼 수 있습니다.

roslaunch open_manipulator_moveit demo.launch

RViz가 실행되지만, 평소와는 다른 모습입니다.