Ubuntu18.04+Ros Melodic安装Moveit框架

一、Moveit框架介绍

Moveit是一个由一系列移动操作的功能包组成的集成化开发平台,提供友好的GUI,是目前ROS社区中使用度排名前三的功能包,Moveit包含以下三大核心功能,并集成了大量的优秀算法接口:

1.运动学:KDL,Trac-IK,IKFast...
2.路径规划:OMPL,CHMOP,SBPL..
3.碰撞检测:FCL,PCD...

同时针对ROS的不同版本(如Kinetic,Indigo,Melodic),Moveit的安装方式有所不同,其中因为Moveit在Melodic版本下开源较晚,在ROS Melodic版本下安装会遇到各类问题,现为读者提供一类能够在ROS Melodic下完整安装Moveit的教程:

二、安装准备工作

在安装前,一定要保证自己的软件源已经选择最优软件源,否则后续大量的下载任务会慢到怀疑人生
打开 [软件和更新]–>点击[下载自]–>[选择最佳服务器]–>更新并退出

三、安装Moveit源码

若还未成功安装Ros Melodic,可参考文章:Ubuntu18.04+Ros Melodic安装及环境配置+Ros安装常见问题解决方法

更新功能包版本

首先需要确保已安装的软件包为最新版本:

rosdep update
sudo apt-get update
sudo apt-get dist-upgrade 

下载依赖文件Moveit源代码安装需要wstool，catkin_tools和可选的clang三类文件：

 sudo apt-get install python-wstool python-catkin-tools clang-format-3.9 

创建工作区和软件源首先创建一个名为ws_moveit的工作区,在该工作区中执行安装操作:

mkdir ~/ws_moveit
cd ~/ws_moveit 

接下来，根据安装的ROS版本，为ROS工作区提供源以加载必要的环境变量:

melodic版本选择:
source /opt/ros/melodic/setup.bash
kinetic版本选择:
source /opt/ros/kinetic/setup.bash 

下一步中所需的$ {ROS_DISTRO}变量将会从已配置好的环境变量中选取

下载源代码

下拉所需的存储库，并从catkin工作区的根目录中进行构建：

wstool init src
wstool merge -t src https://raw.githubusercontent.com/ros-planning/moveit/master/moveit.rosinstall
wstool update -t src
rosdep install -y --from-paths src --ignore-src --rosdistro ${ROS_DISTRO}
catkin config --extend /opt/ros/${ROS_DISTRO} --cmake-args -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release 

注意:本步骤中的下载可能会因为网络问题漏掉某些软件包，每一步执行完毕后需要注意，若某个命令下有下载失败的软件包需要重复执行该命令

安装编译器缓存（可选环节）
从源代码构建全部甚至部分MoveIt可能需要一个小时。 编译器缓存可以防止重新编译未更改的文件，从而可以将此时间减少到几分钟。 最常用的编译器缓存是适用于gcc和其他类似编译器的ccache。

安装ccache：

sudo apt-get install ccache

安装后需要对ccache进行一系列的配置，要在所有受支持的编译器中自动使用ccache，需要将/ usr / lib / ccache目录放在PATH之前（对于Debian或Ubuntu以外的系统，此目录可能有所不同）

echo 'export PATH=/usr/lib/ccache:$PATH' >> $HOME/.bashrc
source $HOME/.bashrc 

使用以下命令，可以利用ccache查看build过程中命中率和缓存使用情况的统计信息：

ccache --show-stats

大致效果如下：

编译Moveit！

catkin build

在该步骤中需要耗费较长时间（若成功配置ccache可能会缩短部分时间，根据电脑性能决定）
成功编译后的提示如下：

如果出现下面类似存在警告或失败的功能包提示，再次运行编译命令即可。

配置Catkin工作区环境变量：

source ~/ws_moveit/devel/setup.bash # or .zsh, depending on your shell

四、安装Moveit！

执行完以上步骤后，运行以下命令即可安装Ros Melodic版本下的Moveit！

sudo apt-get install ros-melodic-moveit

可选：（安装PR2的MoveIt相关的包）

sudo apt-get install ros-melodic-moveit-pr2

更新环境变量：

source /opt/ros/melodic/setup.bash

特别说明：
在安装过程中我也碰壁过很多次，尤其实在很多教程中说直接运行
sudo apt-get install ros-melodic-moveit就可以安装成功，但是试过就知道，Ros Melodic版本下的Moveit需要首先下载Moveit源码并成功编译后才能够安装成功，否则会出现

   下列软件包有未满足的依赖关系：
    ros-melodic-moveit-full : 依赖:xxxxx 但是它将不会被安装
  E: 无法修正错误，因为您要求某些软件包保持现状，就是它们破坏了软件包间的依赖关系。

的软件依赖问题，解决起来很棘手，一旦成功编译Moveit源码后，即可解决Ros Melodic直接安装Moveit产生 软件依赖问题。

五、检测安装是否成功

尝试运行配置助手(Setup Assistant)：
首先打开roscore

roscore

然后启动Moveit-Setup-Assistant：

roslaunch moveit_setup_assistant setup_assistant.launch

启动成功后出现如下界面，恭喜你已经成功安装Ros Melodic下的Moveit！

关于如何导入机械臂模型以及如何在机械臂模型中运行moveit相关算法在后续的文章中会持续更新。