BrainCo Hand
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BrainCo MoveIt Config ​

概述 ​

BrainCo MoveIt Config 功能包为 BrainCo Revo2 灵巧手提供完整的 MoveIt 配置。支持三种配置：

  • 单左手：左手 Revo2 灵巧手的 MoveIt 配置
  • 单右手：右手 Revo2 灵巧手的 MoveIt 配置
  • 双手：左右手 Revo2 灵巧手的 MoveIt 配置

所有配置都使用 mock_components/GenericSystem 作为 FakeSystem 后端，允许您在没有真实硬件的情况下使用 MoveIt 进行测试和开发。

特性 ​

  • FakeSystem 支持：使用模拟硬件接口进行无硬件测试
  • 完整的 MoveIt 集成：完整的 MoveIt 规划和执行流程
  • RViz 可视化：内置 RViz 配置用于可视化
  • 多种配置：支持左手、右手和双手配置
  • 预定义姿态：手部张开、半握和完全握拳姿态
  • ros2_control 集成：完整的 ros2_control 支持与轨迹控制器

环境系统 ​

  • Ubuntu 22.04
  • ROS 2 (Humble)
  • MoveIt 2
  • revo2_description 功能包

安装和设置 ​

1. 依赖项 ​

确保已安装以下软件包：

bash
sudo apt install ros-humble-moveit ros-humble-moveit-visual-tools
sudo apt install ros-humble-controller-manager ros-humble-joint-trajectory-controller

2. 构建工作空间 ​

bash
# 进入工作空间
cd ~/brainco_ws

# 安装依赖项
rosdep install --ignore-src --from-paths src -y -r

# 构建功能包
colcon build --packages-select brainco_moveit_config --symlink-install

# Source 工作空间
source install/setup.bash

3. 验证安装 ​

bash
# 检查功能包是否可用
ros2 pkg list | grep brainco_moveit_config

快速开始 ​

启动单左手 ​

bash
ros2 launch brainco_moveit_config revo2_left_moveit.launch.py

启动单右手 ​

bash
ros2 launch brainco_moveit_config revo2_right_moveit.launch.py

启动双手 ​

bash
ros2 launch brainco_moveit_config dual_revo2_moveit.launch.py

Launch 参数 ​

所有 launch 文件都支持以下参数：

参数默认值描述
use_rviztrue是否启动 RViz 可视化
dbfalse是否启动 MoveIt warehouse 数据库
publish_frequency15.0TF 发布频率 (Hz)
allow_trajectory_executiontrue是否允许轨迹执行
publish_monitored_planning_scenetrue是否发布监控的规划场景

带参数示例：

bash
ros2 launch brainco_moveit_config revo2_right_moveit.launch.py use_rviz:=true

控制接口 ​

使用 Action 接口 ​

右手示例：

bash
ros2 action send_goal /right_revo2_hand_controller/follow_joint_trajectory control_msgs/action/FollowJointTrajectory "{
  trajectory: {
    joint_names: [
      'right_thumb_metacarpal_joint',
      'right_thumb_proximal_joint',
      'right_index_proximal_joint',
      'right_middle_proximal_joint',
      'right_ring_proximal_joint',
      'right_pinky_proximal_joint'
    ],
    points: [
      {
        positions: [0.0, 0.1, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0],
        time_from_start: {sec: 1, nanosec: 0}
      }
    ]
  }
}"

左手示例：

bash
ros2 action send_goal /left_revo2_hand_controller/follow_joint_trajectory control_msgs/action/FollowJointTrajectory "{
  trajectory: {
    joint_names: [
      'left_thumb_metacarpal_joint',
      'left_thumb_proximal_joint',
      'left_index_proximal_joint',
      'left_middle_proximal_joint',
      'left_ring_proximal_joint',
      'left_pinky_proximal_joint'
    ],
    points: [
      {
        positions: [0.0, 0.1, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0],
        time_from_start: {sec: 1, nanosec: 0}
      }
    ]
  }
}"

预定义手部姿态 ​

每个配置都包含以下预定义姿态：

单手配置 ​

  • hand_open: 完全张开
  • hand_half_close: 半握
  • hand_close: 完全握拳

双手配置 ​

  • left_hand_open / right_hand_open: 完全张开
  • left_hand_half_close / right_hand_half_close: 半握
  • left_hand_close / right_hand_close: 完全握拳

监控和调试 ​

检查系统状态 ​

bash
# 列出所有运行的节点
ros2 node list

# 列出所有控制器
ros2 control list_controllers

# 检查硬件组件
ros2 control list_hardware_components

# 检查硬件接口
ros2 control list_hardware_interfaces

# 列出所有话题
ros2 topic list

# 列出所有动作
ros2 action list

# 监控关节状态
ros2 topic echo /joint_states

预期的输出 ​

核心节点列表（双手配置） ​

bash
/controller_manager
/joint_state_broadcaster
/left_revo2_hand_controller
/move_group
/right_revo2_hand_controller
/robot_state_publisher
/rviz

控制器状态 ​

bash
left_revo2_hand_controller  joint_trajectory_controller/JointTrajectoryController  active
right_revo2_hand_controller joint_trajectory_controller/JointTrajectoryController  active
joint_state_broadcaster     joint_state_broadcaster/JointStateBroadcaster          active

硬件组件（双手配置） ​

bash
Hardware Component 1
  name: FakeSystem
  type: system
  plugin name: mock_components/GenericSystem
  state: id=3 label=active
  command interfaces
    left_thumb_metacarpal_joint/position [available] [claimed]
    left_thumb_proximal_joint/position [available] [claimed]
    left_index_proximal_joint/position [available] [claimed]
    left_middle_proximal_joint/position [available] [claimed]
    left_ring_proximal_joint/position [available] [claimed]
    left_pinky_proximal_joint/position [available] [claimed]
    right_thumb_metacarpal_joint/position [available] [claimed]
    right_thumb_proximal_joint/position [available] [claimed]
    right_index_proximal_joint/position [available] [claimed]
    right_middle_proximal_joint/position [available] [claimed]
    right_ring_proximal_joint/position [available] [claimed]
    right_pinky_proximal_joint/position [available] [claimed]

硬件接口（双手配置） ​

bash
command interfaces
  left_index_proximal_joint/position [available] [claimed]
  left_middle_proximal_joint/position [available] [claimed]
  left_pinky_proximal_joint/position [available] [claimed]
  left_ring_proximal_joint/position [available] [claimed]
  left_thumb_metacarpal_joint/position [available] [claimed]
  left_thumb_proximal_joint/position [available] [claimed]
  right_index_proximal_joint/position [available] [claimed]
  right_middle_proximal_joint/position [available] [claimed]
  right_pinky_proximal_joint/position [available] [claimed]
  right_ring_proximal_joint/position [available] [claimed]
  right_thumb_metacarpal_joint/position [available] [claimed]
  right_thumb_proximal_joint/position [available] [claimed]
state interfaces
  left_index_proximal_joint/position
  left_index_proximal_joint/velocity
  left_middle_proximal_joint/position
  left_middle_proximal_joint/velocity
  left_pinky_proximal_joint/position
  left_pinky_proximal_joint/velocity
  left_ring_proximal_joint/position
  left_ring_proximal_joint/velocity
  left_thumb_metacarpal_joint/position
  left_thumb_metacarpal_joint/velocity
  left_thumb_proximal_joint/position
  left_thumb_proximal_joint/velocity
  right_index_proximal_joint/position
  right_index_proximal_joint/velocity
  right_middle_proximal_joint/position
  right_middle_proximal_joint/velocity
  right_pinky_proximal_joint/position
  right_pinky_proximal_joint/velocity
  right_ring_proximal_joint/position
  right_ring_proximal_joint/velocity
  right_thumb_metacarpal_joint/position
  right_thumb_metacarpal_joint/velocity
  right_thumb_proximal_joint/position
  right_thumb_proximal_joint/velocity

核心话题列表（双手配置） ​

bash
/joint_states
/left_revo2_hand_controller/joint_trajectory
/planning_scene
/right_revo2_hand_controller/joint_trajectory
/robot_description
/tf
/tf_static
/trajectory_execution_event

核心动作列表（双手配置） ​

bash
/execute_trajectory
/left_revo2_hand_controller/follow_joint_trajectory
/right_revo2_hand_controller/follow_joint_trajectory

功能包结构 ​

bash
brainco_moveit_config/
├── launch/                                      # Launch 文件
│   ├── revo2_left_moveit.launch.py              # 左手启动文件
│   ├── revo2_right_moveit.launch.py             # 右手启动文件
│   └── dual_revo2_moveit.launch.py              # 双手启动文件
├── config/                                      # 配置文件
│   ├── revo2_left.urdf.xacro                    # 左手 URDF
│   ├── revo2_left.ros2_control.xacro            # 左手 ros2_control
│   ├── revo2_left.srdf                          # 左手 SRDF
│   ├── revo2_left_controllers.yaml              # 左手控制器配置
│   ├── revo2_left_initial_positions.yaml        # 左手初始位置
│   ├── revo2_left_joint_limits.yaml             # 左手关节限制
│   ├── revo2_left_kinematics.yaml               # 左手运动学配置
│   ├── revo2_left_moveit_controllers.yaml       # 左手 MoveIt 控制器
│   ├── revo2_right.urdf.xacro                   # 右手 URDF
│   ├── revo2_right.ros2_control.xacro           # 右手 ros2_control
│   ├── revo2_right.srdf                         # 右手 SRDF
│   ├── revo2_right_controllers.yaml             # 右手控制器配置
│   ├── revo2_right_initial_positions.yaml       # 右手初始位置
│   ├── revo2_right_joint_limits.yaml            # 右手关节限制
│   ├── revo2_right_kinematics.yaml              # 右手运动学配置
│   ├── revo2_right_moveit_controllers.yaml      # 右手 MoveIt 控制器
│   ├── dual_revo2.urdf.xacro                    # 双手 URDF
│   ├── dual_revo2.ros2_control.xacro            # 双手 ros2_control
│   ├── dual_revo2.srdf                          # 双手 SRDF
│   ├── dual_revo2_controllers.yaml              # 双手控制器配置
│   ├── dual_revo2_initial_positions.yaml        # 双手初始位置
│   ├── dual_revo2_joint_limits.yaml             # 双手关节限制
│   ├── dual_revo2_kinematics.yaml               # 双手运动学配置
│   ├── dual_revo2_moveit_controllers.yaml       # 双手 MoveIt 控制器
│   ├── moveit.rviz                              # RViz 配置
│   └── pilz_cartesian_limits.yaml               # Pilz 规划器限制
├── CMakeLists.txt                               # 构建配置
├── package.xml                                  # 功能包描述
├── README.md                                    # 英文说明
└── README_CN.md                                 # 中文说明

相关功能包 ​

  • revo2_description: Revo2 灵巧手的 URDF 模型
  • brainco_gazebo: Revo2 灵巧手的 Gazebo 仿真

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