如何对规划管线进行基准测试

如果你还没有完成入门指南中的步骤，请先完成。

基准测试包 (benchmarking package) 提供了对 MoveIt 规划管线进行基准测试以及使用 OMPL Planner Arena 汇总和绘制统计数据的方法。下面的示例演示了如何运行基准测试。

示例

要运行该示例，你需要先安装 git lfs（运行 git lfs install），并将 moveit_benchmark_resources 克隆到你的工作区。

通过运行以下命令启动基准测试：

ros2 launch moveit2_tutorials run_benchmarks.launch.py

运行时间取决于 benchmarks.yaml 中的设置，可能需要一段不短的时间。基准测试结果将保存在 /tmp/moveit_benchmarks/ 目录中。要查看基准测试数据，需要先将日志文件转换为数据库。这一步可以使用 moveit_ros_benchmarks 包提供的脚本完成：

ros2 run moveit_ros_benchmarks moveit_benchmark_statistics.py LOG_FILE_1 ... LOG_FILE_N

该命令会创建一个数据库，包含所有指定的基准测试日志文件数据。更简便的做法是使用仓库中的全部日志文件来生成数据库——例如传入参数 /tmp/moveit_benchmarks/*，即可将该目录下的所有日志文件汇总到一个数据库中。数据库文件名为 benchmark.db，创建在运行上述命令时所在的工作目录中。

将数据库文件上传到 plannerarena.org，即可交互式地可视化查看结果。

配置基准测试的 ROS 2 参数

基准测试由一组 ROS 2 参数配置。你可以在 BenchmarkOptions.hpp 文件中了解更多关于这些参数的信息。

BenchmarkExecutor 类

该类根据指定的 BenchmarkOptions 实例中的参数，创建一组 MotionPlanRequests，然后在每个指定的规划器上执行这些请求。在 BenchmarkOptions 中，查询（queries）、goal_constraints 和 trajectory_constraints 被视为相互独立的查询。如果指定了一组 start_states，则每个查询、goal_constraint 和 trajectory_constraint 都会与每个起始状态逐一组合（查询中已有的起始状态将被忽略）。类似地，可选的路径约束集也会与起始查询和 goal_constraint 进行组合（查询中已有的 path_constraint 将被忽略）。如果指定了工作空间参数，则会覆盖任何已有的工作空间设置。

基准测试管线不经过 MoveGroup，而是直接初始化并运行规划管线，包括所有指定的 PlanningRequestAdapters。这种方式特别适合用来评估平滑适配器（smoothing adapter）的效果。

如需自定义基准测试的运行方式，可以从 BenchmarkExecutor 派生子类，并覆盖其中的一个或多个虚函数。例如，覆盖 initializeBenchmarks() 或 loadBenchmarkQueryData()，可以直接指定基准测试查询并提供自定义的规划场景，而无需依赖 ROS warehouse。

此外，BenchmarkExecutor 还提供了一组回调函数，方便在派生类中进行自定义：

• preRunEvent：在每次 solve 调用之前立即调用
• postRunEvent：在每次 solve 调用之后立即调用
• plannerSwitchEvent：在基准测试期间规划器切换时调用
• querySwitchEvent：在新的基准测试问题开始执行之前调用

需要说明的是，上述语境中的”基准测试 (benchmark)“指的是 PlanningScene、起始状态、目标约束或 trajectory_constraints 以及可选的 path_constraints 的一个具体实例；而”运行 (run)“指的是某个规划器尝试求解该基准测试的一次执行过程。