运动学

运动学插件

MoveIt 采用插件架构，允许用户自行编写逆运动学（inverse kinematics）算法。正运动学（forward kinematics）及雅可比矩阵（Jacobian）的求解则集成在 RobotState 类内部。MoveIt 的默认逆运动学插件基于 KDL 的数值雅可比求解器进行配置，由 MoveIt Setup Assistant 自动完成设置。

碰撞检测

MoveIt 中的碰撞检测在规划场景（Planning Scene）内通过 CollisionWorld 对象配置。得益于 MoveIt 的设计，用户通常无需关心碰撞检测的底层实现细节。碰撞检测主要由 FCL 库完成——这是 MoveIt 的核心碰撞检测库。

碰撞物体

MoveIt 支持对多种类型物体的碰撞检测，包括：

• 网格 (Meshes) - 可使用 .stl（标准三角形语言，standard triangle language）或 .dae（数字资产交换格式，digital asset exchange）格式来描述机器人连杆等物体。

• 基本形状 (Primitive Shapes) - 例如长方体、圆柱体、圆锥体、球体和平面

• Octomap - Octomap 对象可直接用于碰撞检测

允许碰撞矩阵 (ACM)

碰撞检测是一项开销高昂的操作，在运动规划期间通常占近 90% 的计算开销。Allowed Collision Matrix（允许碰撞矩阵，简称 ACM）以二进制值编码一对物体（可以是机器人上的连杆，也可以是世界中的物体）之间是否需要检查碰撞。如果 ACM 中某对物体对应的值为 true，则不会对这两个物体执行碰撞检测。例如，两个始终相距很远、永远不会碰撞的物体，无需进行碰撞检测。另一种情况是，两个物体默认状态下本就彼此接触（如相邻的连杆），此时也应在 ACM 中禁用这对物体的碰撞检测。