蒯志炎，陈 圆

（武汉工程大学 计算机科学与工程学院，湖北 武汉430205)

机械手臂是机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、半导体制造等领域都能见到它的身影。对机械手臂技术研究而言，机器人仿真技术发挥着重要的作用[1]。按照评估机器人仿真平台的通常标准：逼真度、可扩展性、开发简易性和成本，ROS在众多的开发平台中脱颖而出，成为当下最为流行的开源机器人平台。而RViz和MoveIt！作为ROS两大重量级的应用工具，为人机交互和机器人运动规划提供了极大的便利[2]。

本文设计了ROS环境下控制机械臂的方法，在仿真环境中建立真实机械臂的模型，利用该方法控制真实机械臂跟随仿真模型运动。实验结果表明，该控制机械臂的方法是有效的、可靠的。

1. 基于ROS的机器人仿真研究

1.1 ROS与RViz简介

ROS(Robot Operating System)是一个用于编写机器人软件的灵活框架，它集成了大量的工具、库、协议，提供了类似操作系统所提供的功能，包括硬件抽象描述、底层驱动管理、共用功能的执行、程序间的消息传递、程序发型包管理，可以极大简化繁杂多样的机器人平台下的复杂任务创建与稳定行为控制[3]。ROS在构建机器人控制系统方面非常便利，具有兼容性高、开源算法完备的特点[4-6]。

ROS的最底层最核心的技术是其分布式通信机制，它为用户提供多点（进程）之间的通信服务。ROS运行时由许多松散耦合的过程组成。每个进程都可以作为节点，所有节点可以在一个处理器上或者分布在多个处理器上运行[7]，这有利于机械臂的远程控制。……