ROS2 humble에서 MoveIt2 설치와 기본 튜토리얼

Getting Started — MoveIt Documentation: Humble documentation

이 자료 기반으로 해야됩니다. 반드시 반드시

그러지 않으면 엄청나게 헤메게 됩니다. (접니다..)

ROS2 humble과 colcon이 설치되어 있을 때 진행이 가능합니다.

이전 글을 참조하시기 바랍니다.

ubuntu 22.04에 ROS 2 humble 설치 + colcon + Gazebo

 

그럼 moveit2 빌드를 시작하겠습니다.

# 이미 bashrc에 추가되어 있겠지만
source /opt/ros/humble/setup.bash

# rosdep 설치
sudo apt install python3-rosdep

sudo rosdep init

rosdep update

sudo apt update

sudo apt dist-upgrade

# colcon mixin 빌드
sudo apt install python3-colcon-common-extensions

sudo apt install python3-colcon-mixin

colcon mixin add default https://raw.githubusercontent.com/colcon/colcon-mixin-repository/master/index.yaml

colcon mixin update default

 

colcon 에 -mixin 옵션이 없다고 에러 발생 하면 아래 과정 수행

sudo apt install python3-colcon-mixin

colcon mixin add default https://raw.githubusercontent.com/colcon/colcon-mixin-repository/master/index.yaml

colcon mixin update default

 

# vcstool 설치
sudo apt install python3-vcstool

# ros2 humble 용 tutorial 설치
mkdir -p ~/ws_moveit2/src

cd ~/ws_moveit2/src

git clone -b humble https://github.com/ros-planning/moveit2_tutorials

vcs import < moveit2_tutorials/moveit2_tutorials.repos

 

아래 과정은 꽤 시간이 걸립니다.

RAM 이 16GB 이하라면, colcon build 시 아래 명령으로 수행하기 바랍니다.

colcon build -parallel-workers 1 --mixin release

# colcon workspace 빌드
sudo apt update && rosdep install -r --from-paths . --ignore-src --rosdistro $ROS_DISTRO -y

cd ~/ws_moveit2

colcon build --mixin release

저는 humble 버전 빌드할 때는 별다른 오류가 발생하지 않았습니다.

 

# 워크스페이스 추가
source ~/ws_moveit2/install/setup.bash

# 영구적으로 bashrc에 추가
echo 'source ~/ws_moveit2/install/setup.bash' >> ~/.bashrc

source ~/.bashrc

 

default ROS 2 middleware가 RMW에서 Cyclone DDS로 바뀌었으므로 해당 방식으로 바꿔줘야 합니다.

sudo apt install ros-humble-rmw-cyclonedds-cpp

# 영구적으로 bashrc에 추가
echo 'export RMW_IMPLEMENTATION=rmw_cyclonedds_cpp' >> ~/.bashrc

source ~/.bashrc

 

이제 튜토리얼을 실행합니다.

ros2 launch moveit2_tutorials [demo.launch.py](http://demo.launch.py/) rviz_config:=panda_moveit_config_demo_empty.rviz

 

정말 감격스러운 창이 떠오릅니다.

 

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Panda 로봇 불러오기

 

좌측 하단의 Add 버튼을 클릭하면 다음 창이 뜨게됩니다.

 

MotionPlanning 을 선택하고 Ok를 누릅니다.

 

 

이제 화면에 로봇 팔이 나타납니다.

로봇 팔 이름은 Panda 입니다.

 

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Panda 조작 시각화

Display tab을 보면 panda_link0 가 고정프레임으로 설정되어 있는 것을 확인할 수 있습니다.

 

MotionPlanning 좌측의 화살표 버튼을 누르면 세부 사항을 확인할 수 있습니다.

• Robot Description 필드가 robot_description 으로 설정되도록 합니다.
• Planning Scene Topic 필드가 /monitored_planning_scene 으로 설정되도록 합니다.
• Trajectory Topic 하위 Planned Path 필드가 /display_planned_path 로 설정되도록 합니다.

 

여기 까지는 이미 설정되어 있습니다.

이제 Planning Request에서 Planning Group을 panda_arm 으로 설정합니다.

 

그럼 다음과 같이 arm 에 대해서 여러 화살표가 나타납니다.

 

네 가지 다른 overlapping visualizations가 있습니다

1. /monitored_planning_scene planning environment에서 로봇의 구성 (기본적으로 활성화됨).
2. 로봇의 계획된 경로 (기본적으로 활성화됨).
3. 녹색: 모션 계획을 위한 시작 상태 (기본적으로 비활성화됨).
4. 주황색: 모션 계획을 위한 목표 상태 (기본적으로 활성화됨).

이 시각화들의 표시 상태는 체크박스를 사용하여 켜고 끌 수 있습니다:

체크 박스에 따라 로봇 주변의 시각화 형태가 달라지는 것을 확인하실 수 있습니다.

 

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Panda 조작

 

다음 단계에서는 장면 로봇, 시작 상태, 목표 상태만 보려고 합니다:

• Planned Path 트리 메뉴에서 'Show Robot Visual' 체크박스를 선택합니다.
• Scene Robot 트리 메뉴에서 'Show Robot Visual' 체크박스를 해제합니다.
• Planning Request 트리 메뉴에서 'Query Goal State' 및 'Query Start State' 체크박스를 선택합니다.

녹색 마커 팔은 "시작 상태"를 설정하는 데 사용됩니다.

주황색 마커 팔은 "목표 상태"를 설정하는 데 사용됩니다.

화살표와 원을 이용해 팔의 위치를 이동하고 회전시킬 수 있습니다.

 

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충돌 옵션 확인

 

이 섹션에서는 계획된 경로와 목표 상태를 숨깁니다:

• Planned Path 메뉴에서 'Show Robot Visual' 체크 박스를 해제합니다.
• Planning Request 메뉴에서 'Query Goal State' 체크 박스를 해제합니다.

이제 시작 상태(녹색 팔)만 보여야 합니다.

Planning 탭 아래 'Collision-Aware IK' 체크 박스를 해제합니다.

이렇게 하면, 충돌하는 링크가 빨간색으로 변합니다.

'Collision-Aware IK' 체크박스를 선택하고,

두 링크가 서로 충돌하도록 이동하면 충돌 없는 해결책을 찾으려고 시도합니다.

체크박스가 선택되지 않은 경우, 충돌이 발생하도록 허용합니다.

충돌하는 링크는 체크 박스의 상태에 관계없이 항상 빨간색으로 시각화됩니다.

 

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도달 가능한 작업 공간 밖으로 이동

 

닿을 수 있는 작업 공간 밖으로 이동하려고 할 때 화살표를 제외하고 로봇은 더 이상 따라오지 않습니다.

다음 연습으로 넘어가기 전에,

• Planned Path 트리 메뉴에서 'Show Robot Visual' 체크 박스를 선택합니다.
• Planning Request 트리 메뉴에서 'Query Goal State' 체크 박스를 선택합니다.

 

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Joint 이동

 

Joints 탭에서 각 조인트를 이동시킬 수 있습니다.

 

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Panda로 Motion Planning 사용하기

 

이제 MoveIt RViz 플러그인에서 Panda로 Motion Planning을 할 수 있습니다.

• 시작 상태를 원하는 위치로 이동합니다.
• 목표 상태를 다른 원하는 위치로 이동합니다.
• 두 상태가 로봇 자체와 충돌하지 않도록 확인합니다.
• Planned Path 메뉴에서 'Show Trail' 체크 박스를 선택합니다.
• Planning 탭에서 'Plan' 버튼과 execute를 눌러 시작 위치로부터 이동시킬 수 있습니다.

 

상단 Panel 메뉴에서 Trajectory Slider를 선택하여 시작점으로부터 목표 지점으로 이동하는 로봇의 잔상을 확인할 수 있습니다.

Cartesian Path를 사용하고, 사용하지 않음에 따라 경로의 차이를 확인할 수 있습니다.

 

초기에 속도와 가속도가 로봇 최대의 10% 로 제한되어 있는데 이 값을 옵션에서 변경할 수 있습니다.

 

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수정한 rviz 파일 저장하기

 

상단 File 메뉴에서 Save Config를 선택하여 현재 수정한 rviz를 저장하고 불러올 수 있습니다.

Save Config As 로 저장하면 다른 이름으로 저장되어 해당 이름으로 불러올 수 있습니다.

만약 your_rviz_config.rviz 라고 저장했다면 다음과 같이 불러올 수 있습니다.

ros2 launch moveit2_tutorials demo.launch.py rviz_config:=your_rviz_config.rviz

 

다음 번엔 MoveIt2 와 Panda를 이용하여 물체를 집어 옮기는 예제를 수행해보겠습니다.