MoveIt ROS切除术1——核心planner

目前的RobotFlow-rFUniverse战术体系中不需要ROS，或者说我们在尽可能地减少ROS的影响，在这种情况下，我们要尽可能把原来ROS中的一些核心部件去ROS化。

如果去不了的，就考虑怎么在不影响RobotFlow体系的情况下共存。

首先下刀的，就是ROS最重要的库（可能没有）之一MoveIt。根据MoveIt Concepts，整个MoveIt框架里有大量的外层封装与ROS体系适配。因此我们要对MoveIt做切除，一个比较简单的策略是先把里面的规划核心库搬出来。然后参考MoveIt对ROS的封装，自己写一套封装。

截至2021年1月，MoveIt引入了5种外部规划器插件，其中最重要的是OMPL，别的有CHOMP，SBPL，trajopt，pilz_industrial_motion_planner。

主要的规划库 —— OMPL

OMPL全称是The Open Motion Planning Library，是一个包含了大量sampling-based算法的运动规划库，典型的如RRT，PRM及其变种在里面都有。 OMPL也有大量的实践是不依赖于ROS的，比如有现成的流程和V-REP，OpenRAVE，MORSE等整合。

OMPL目标是打造一个standalone的规划库，自己不带任何前端和collision detection，但官方的偏好是FCL和PQP。考虑到MoveIt也是用的FCL，那么这一套pipeline就保留下来。

次要的规划库 —— SBPL

SBPL的全称是Search-Based Planning Library，顾名思义，里面有大量search-based的算法，类似A*这样。这个库本身也可以独立于ROS编译。

特有的规划算法 —— CHOMP

CHOMP的论文很容易找到，就不说了，但是它的代码比较难找，因为to the best of my knowledge，论文作者并没有其官方实现，只有在MoveIt里有一个和ROS集成得很紧密的CHOMP实现。因此要把CHOMP拉出来，需要进一步地剥离ROS的痕迹。 这个算法自带碰撞检测，能规避掉障碍物，不过貌似调参可能有坑，可以看看这个issue。

新加的规划算法 —— trajopt

trajopt也是一个基于论文出来的规划算法，论文作者放出了代码，可以独立编译。据说速度比OMPL和CHOMP快。

面向工业场景的规划库 —— pilz industrial motion planner

这个motion planner是最近加入MoveIt的规划器，不过从它的文档来看，更多的像是一个轨迹生成器。

围绕planner的接口

1. 仿真环境分为visual environment，以及collision environment。送入planner的是collision environment，这也就要求仿真器能把所有collision的状态都返回回来。
2. 仿真器的规划需要一个规划组，这个规划组的定义可以参考moveit_config，或者直接用（毕竟那个assistent还是比较好用的，而且assistent有了之后也可以暂时不考虑kinematics solver）
3. 有了collision state，机器人的规划组，我们就能使用规划算法了。