之前学习过笛卡尔空间下轨迹规划API：(plan, fraction) = arm.compute_cartesian_path
返回值：
plan：规划出来的运动轨迹
fraction：描述规划成功的轨迹在给定路径点列表的覆盖率【0~1】。如果fraction小于1，说明给定的路径点列表没有办法完整规划
如果将圆弧轨迹微分为一段段的小直线段，就能通过调用上述API构建出圆弧轨迹。
#include<math.h>
#include<ros/ros.h>
#include<moveit/move_group_interface/move_group_interface.h>
#include<moveit/robot_trajectory/robot_trajectory.h>
int main(int argc, char **argv)
{
ros::init(argc,argv,"moveit_circle_demo");
ros::AsyncSpinner spinner(1);
spinner.start();
moveit::planning_interface::MoveGroupInterface arm("xmate_arm");
std::string end_effector_link = arm.getEndEffectorLink();
std::string reference_frame = "base_link";
arm.setPoseReferenceFrame(reference_frame);
//当运动规划失败后，允许重新规划
arm.allowReplanning(true);
//设置位置(单位：米)和姿态（单位：弧度）的允许误差
arm.setGoalPositionTolerance(0.001);
arm.setGoalOrientationTolerance(0.01);
//设置允许的最大速度和加速度
arm.setMaxAccelerationScalingFactor(0.8);
arm.setMaxVelocityScalingFactor(0.8);
// 控制机械臂先回到初始化位置
arm.setNamedTarget("home");
arm.move();
sleep(1);
// 设置机器人终端的目标位置
geometry_msgs::Pose target_pose;//设定圆心的位置
target_pose.orientation.x = 0.14858;
target_pose.orientation.y = 0.73236;
target_pose.orientation.z = -0.03444;
target_pose.orientation.w = 0.66362;
target_pose.position.x = -0.050308;
target_pose.position.y = -0.039851;
target_pose.position.z = 0.78264;
arm.setPoseTarget(target_pose);
arm.move();//首先运动到圆心的位置
sleep(1);
std::vector<geometry_msgs::Pose> waypoints;
//将初始位姿加入路点列表
waypoints.push_back(target_pose);
double centerA = target_pose.position.x;
double centerB = target_pose.position.z;
double radius = 0.13;
for(double th=0.0; th<6.28; th=th+0.01)
{
target_pose.position.y = centerA + radius * cos(th);
target_pose.position.z = centerB + radius * sin(th);
waypoints.push_back(target_pose);
}
// 笛卡尔空间下的路径规划
moveit_msgs::RobotTrajectory trajectory;
const double jump_threshold = 0.0;
const double eef_step = 0.01;
double fraction = 0.0;
int maxtries = 100; //最大尝试规划次数
int attempts = 0; //已经尝试规划次数
while(fraction < 1.0 && attempts < maxtries)
{
fraction = arm.computeCartesianPath(waypoints, eef_step, jump_threshold, trajectory);
attempts++;
if(attempts % 10 == 0)
ROS_INFO("Still trying after %d attempts...", attempts);
}
if(fraction == 1)
{
ROS_INFO("Path computed successfully. Moving the arm.");
// 生成机械臂的运动规划数据
moveit::planning_interface::MoveGroupInterface::Plan plan;
plan.trajectory_ = trajectory;
// 执行运动
arm.execute(plan);
sleep(1);
}
else
{
ROS_INFO("Path planning failed with only %0.6f success after %d attempts.", fraction, maxtries);
}
// 控制机械臂先回到初始化位置
arm.setNamedTarget("home");
arm.move();
sleep(1);
ros::shutdown();
return 0;
}
在很多时候会发现 Moveit 规划出的轨迹数据并不一定满足我们的需求。比如速度、加速度、时间、位置等，这时就需要我们在 plan 和 excute 之间对这条轨迹进行重新的修改和定义，之后再执行就会变成我们想要的。
问题的关键就在于我们怎么样才能对轨迹进行修改，主要就是这个函数，函数的入口参数为：
moveit::planning_interface::MoveGroupInterface::Plan &plan
double scale
想要对轨迹数据进行修改的话，就必须首先了解这个 plan 的数据结构，了解 trajectory 的这些 points 是如何保存的，这就需要查找 moveit 的官方 API 文档了。
复制moveit::planning_interface::MoveGroupInterface::Plan到浏览器，查看官方API 文档：moveit::planning_interface::MoveGroup Class Reference
点击 plan
发现 plan 有三个公共属性，复制 moveit_msgs::RobotTrajectory到浏览器，查看这个数据结构：moveit_msgs/RobotTrajectory Message
一般情况下用的是第一个，所以，进入第一个
里边包含关节的名字，还有轨迹点，每一个路经点包含每一个关节的位置、速度、加速度和时间，点进去
到此 Plan 的数据结构就非常清晰了，想要变动里边的参数就可以操作了。
void scale_trajectory_speed(moveit::planning_interface::MoveGroupInterface::Plan &plan, double scale)//引用 & 作函数参数，形参可以修饰实参
{
int n_joints = plan.trajectory_.joint_trajectory.joint_names.size();//获取关节个数
for(int i=0; i<plan.trajectory_.joint_trajectory.points.size(); i++)//通过for循环对plan中所有的轨迹点作一个遍历
{
plan.trajectory_.joint_trajectory.points[i].time_from_start *= 1/scale;//速度变慢，时间变长为 1/scale 倍
for(int j=0; j<n_joints; j++)//遍历各个关节，每一个关节的速度和加速度数据都要作一个尺度的变化
{
plan.trajectory_.joint_trajectory.points[i].velocities[j] *= scale;//速度变化为原来的 scale
plan.trajectory_.joint_trajectory.points[i].accelerations[j] *= scale*scale;//加速度变化为原来的 scale * scale
}
}
}
结合画圆的案例，实现先用 moveit 规划的 plan 走一遍，再轨迹重定义（调整运行速度为原来的 scale倍）走一遍。
ROS机械臂开发：MoveIt!中的潜规则