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URDF與控制接口

更新於 2023-12-30約 4 分鐘閱讀

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模型中的 joint 定義連接關係，ros2_control 標籤中的同名 joint 聲明控制接口。兩者要對應，但承擔不同職責。

1.示例 1：逐項閲讀硬件標籤

字段	本例	解釋
ros2_control/name	MiniSystem	組件名稱，供硬件生命週期命令使用
ros2_control/type	system	組件類別
hardware/plugin	mock_components/GenericSystem	pluginlib 查找名稱
joint/name	joint1、joint2	與模型關節對應
command_interface	position	控制器可寫的目標
state_interface	position、velocity	控制器與廣播器可讀的狀態

完整接口名為 joint1/position，而不是隻有 position。硬件組件名、插件查找名、C++ 類名和關節接口名是不同層次的名稱。

2.示例 2：查看展開結果

source /opt/ros/jazzy/setup.bash
source ~/ros2_control_jazzy_ws/install/setup.bash

cd ~/ros2_control_jazzy_ws
xacro src/jazzy_control_hardware/urdf/two_joint.urdf > /tmp/two_joint_expanded.urdf
sed -n '1,180p' /tmp/two_joint_expanded.urdf

當前是普通 URDF，xacro 仍可處理。仿真章節會加入包路徑替換，此時需要先展開。

2.1.解析過程

XML 字符串
  → parse_control_resources_from_urdf
  → HardwareInfo、关节列表、接口描述与参数
  → 创建硬件组件
  → 根据描述创建接口

Jazzy 會檢查控制標籤中的關節是否存在於機械人模型中。名稱錯誤可能在模型校驗階段就被拒絕，而不是等到發送命令才出問題。

3.示例 3：參數和限制的邊界

hardware 下的 param 是給設備後端的配置；YAML 中的控制器參數是給控制器的配置。兩者不能因為名稱相同就互相替代。

URDF 的 joint limit、控制器的限速參數和設備限幅也不等同。後端應明確自己接受什麼命令，不能只寫上模型限制就假定任意設備都被保護。

源碼：ros2_control/hardware_interface/src/component_parser.cpp和ros2_control/hardware_interface/include/hardware_interface/hardware_info.hpp。重點觀察 InterfaceDescription 怎樣保留完整名字與配置。

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