Moveit更换默认规划器KDL为TraceIk

大家好，我是默默无闻小小鱼，最近有很多小伙伴关注了小鱼，感谢下大家的关注～ 今天说说如何给moveit更换默认的运动规划求解器，主要是将默认的KDL更换成Trac-Ik。

1.KDL介绍

Kinematics and Dynamics Library (KDL)是MoveIt!中的默认运动学求解器。

官方介绍：https://www.orocos.org/kdl.html 具有六个旋转关节的串行机器人手臂的骨架。这是运动学结构的一个示例，将运动建模和规范简化为参考系相对运动的几何问题。运动学和动力学库 (KDL) 开发了一个独立于应用程序的框架，用于运动学链的建模和计算，例如机器人、生物力学人体模型、计算机动画人物、机床等。它提供了几何对象（点、框架）的类库, line,… )，各种系列的运动链（串行、人形、并行、移动、…），以及它们的运动规范和插值。

KDL是基于数值解，求解速度慢，在使用的个过程中，经常会提示规划失败、求解失败，所以我们要更换其他的求解器

2.Trac-IK

Trac-IK提供替代 KDL 中流行的反向雅可比方法的反向运动学求解器。具体来说，KDL 的收敛算法基于牛顿方法，在存在关节限制的情况下效果不佳。

一句话：基于KDL做了优化，本质还是数值解。

TRAC-IK 同时运行两个 IK 实现。一种是对 KDL 基于牛顿的收敛算法的简单扩展，该算法通过随机跳跃检测和减轻由于联合限制引起的局部最小值。第二种是 SQP（顺序二次规划）非线性优化方法，它使用更好地处理关节限制的拟牛顿方法。默认情况下，当这些算法中的任何一个收敛到答案时，IK 搜索会立即返回。

官方仓库：https://bitbucket.org/traclabs/trac_ik/src/HEAD/

来一章对比图

3.Trac-IK安装配置 3.1 安装

• ubuntu20

sudo apt-get install ros-noetic-trac-ik

• ubuntu18

sudo apt-get install ros-melodic-trac-ik

3.2 配置

修改moveit生成的功能包中config目录下的kinematics.yaml文件内容。

替换 kinematics_solver: kdl_kinematics_plugin/KDLKinematicsPlugin （或类似）为 kinematics_solver: trac_ik_kinematics_plugin/TRAC_IKKinematicsPlugin

其他参数：

• kinematics_solver_timeout（以秒为单位的超时，例如 0.005）
• position_only_ik ARE
• solve_type可以是 Speed、Distance、Manipulation1、Manipulation2默认为Speed

不需要的参数

• kinematics_solver_attempts参数：与 KDL 不同，TRAC-IK 求解器在卡住时已经自动分重新启动
• kinematics_solver_search_resolution 也不适用

完成修改后重新运行demo.launch即可，在启动日志中若看到Trae-IK则更换成功

4.总结

除了Trac-IK，还有IKFAST可以使用，但配置过程相对复杂，小鱼后面探索总结下，看看能不能做一个脚本，帮助大家轻松完成安装和配置。

今天就到这里～