datetime:2025/01/24 14:15
author:nzb

规划场景监控器

规划场景监控器（PlanningSceneMonitor）是维护最新规划场景的推荐接口。 机器人状态（RobotState）、当前状态监控器（CurrentStateMonitor）、规划场景（PlanningScene）、规划场景监控器（PlanningSceneMonitor）和规划场景接口（PlanningSceneInterface）之间的关系一开始可能会令人困惑。 本教程旨在阐明这些关键概念。

RobotState

机器人状态(RobotState)是机器人的快照。 它包含机器人模型和一组关节值。

CurrentStateMonitor

当前状态监控器（CurrentStateMonitor，简称 CSM）可视为机器人状态的 ROS 封装器。 它订阅所提供的 JointState 消息主题，该主题可提供单自由度执行器（如外旋或棱柱关节）的最新传感器值，并根据这些关节值更新其内部的 RobotState。 除了单自由度关节外，机器人还可能有浮动关节和平面关节等多自由度关节。 为了维护连接多自由度关节的链接和其他框架的最新变换信息，CSM 存储了一个 TF2 缓冲区，该缓冲区使用 TF2 变换监听器在其内部数据中设置变换。

PlanningScene

规划场景（PlanningScene）是世界的一个快照，其中包括机器人状态（RobotState）和任意数量的碰撞对象。 规划场景可用于碰撞检查以及获取环境信息。

PlanningSceneMonitor

规划场景监控器（PlanningSceneMonitor）用 ROS 接口封装了一个规划场景，用于保持规划场景的最新状态。 要访问 PlanningSceneMonitor 的底层规划场景，请使用所提供的 LockedPlanningSceneRW 和 LockedPlanningSceneRO 类。

PlanningSceneMonitor 有以下对象，它们都有自己的 ROS 接口，用于保持规划场景子组件的最新状态：

  • 当前状态监控器(CurrentStateMonitor)用于通过机器人状态订阅器(robot_state_subscriber_)和缓冲区(tf_buffer_)跟踪机器人状态的更新，以及规划场景订阅器(planning scene subscriber)用于监听来自其他发布者的规划场景差异。
  • 占用图监控器(OccupancyMapMonitor)用于通过 ROS 主题和服务跟踪占用图的更新。

规划场景监控器(PlanningSceneMonitor)有以下订阅：

  • collision_object_subscriber_ - 侦听所提供主题的 CollisionObject 消息，这些消息可能会添加、删除或修改规划场景中的碰撞对象，并将这些对象传递到其监控的规划场景中
  • planning_scene_world_subscriber_ - 侦听所提供主题的 PlanningSceneWorld 消息，这些消息可能包含碰撞对象信息和/或八维地图信息。 这对于保持规划场景监控器同步非常有用
  • attached_collision_object_subscriber_ - 在提供的主题上监听 AttachedCollisionObject（附着碰撞对象）消息，该消息决定机器人状态中对象与链接的附着/脱落。

PlanningSceneMonitor 有以下服务：

  • get_scene_service_ - 这是一个可选服务，用于获取完整的规划场景状态。

规划场景监视器的初始化条件是:

  • 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 - 启动另一个线程，在提供的主题上发布整个规划场景，供其他规划场景监控程序订阅
  • providePlanningSceneService - 启动 get_scene_service_.

PlanningSceneInterface

PlanningSceneInterface 是一个有用的类，可通过 C++ API 向 MoveGroup 的 PlanningSceneMonitor 发布更新，而无需创建自己的订阅者和服务客户端。 如果没有 MoveGroup 或 MoveItCpp，该类可能无法工作。

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