YAML與spawner啟動過程

本節連線模型、管理器、控制器引數和 spawner。控制器引數要明確交給控制器，而不能只交給管理器。

1.示例 1：完整控制器配置

儲存為 config/controllers.yaml：

controller_manager:
  ros__parameters:
    update_rate: 100
    joint_state_broadcaster:
      type: joint_state_broadcaster/JointStateBroadcaster
    forward_position_controller:
      type: forward_command_controller/ForwardCommandController
    trajectory_controller:
      type: joint_trajectory_controller/JointTrajectoryController
    position_hold:
      type: jazzy_position_controller/PositionHold
forward_position_controller:
  ros__parameters:
    joints: [joint1, joint2]
    interface_name: position
trajectory_controller:
  ros__parameters:
    joints: [joint1, joint2]
    command_interfaces: [position]
    state_interfaces: [position, velocity]
    allow_partial_joints_goal: false
    constraints:
      goal_time: 2.0
      stopped_velocity_tolerance: 0.05
      joint1: {trajectory: 0.3, goal: 0.03}
      joint2: {trajectory: 0.3, goal: 0.03}

1.1.引數歸屬

controller_manager.ros__parameters 登記 update_rate 和控制器型別；各控制器自己的 ros__parameters 儲存 joints、介面和容差。

trajectory_controller 與 position_hold 暫時只登記，啟動檔案不會載入它們，因此自編控制器包可以稍後再建立。

2.示例 2：完整啟動檔案

儲存為 launch/two_joint.launch.py：

from pathlib import Path
from ament_index_python.packages import get_package_share_directory
from launch import LaunchDescription
from launch.actions import DeclareLaunchArgument
from launch.substitutions import Command, LaunchConfiguration
from launch_ros.actions import Node
from launch_ros.parameter_descriptions import ParameterValue


def generate_launch_description():
    share = Path(get_package_share_directory('jazzy_control_hardware'))
    model = LaunchConfiguration('model')
    config = str(share / 'config' / 'controllers.yaml')
    description = ParameterValue(Command(['xacro ', model]), value_type=str)
    return LaunchDescription([
        DeclareLaunchArgument('model', default_value=str(share / 'urdf' / 'two_joint.urdf')),
        Node(package='robot_state_publisher', executable='robot_state_publisher',
             parameters=[{'robot_description': description}], output='screen'),
        Node(package='controller_manager', executable='ros2_control_node',
             parameters=[config], output='screen'),
        Node(package='controller_manager', executable='spawner',
             arguments=['joint_state_broadcaster', '-c', '/controller_manager',
                        '--param-file', config], output='screen'),
        Node(package='controller_manager', executable='spawner',
             arguments=['forward_position_controller', '-c', '/controller_manager',
                        '--param-file', config], output='screen'),
    ])

2.1.執行順序

robot_state_publisher 釋出 robot_description，Jazzy 管理器接收這個模型。兩個 spawner 等待管理器服務，再載入、配置和啟用控制器。LaunchDescription 中的程序可以併發啟動，列表順序不是初始化完成順序。

這裡 --param-file 將 YAML 交給 spawner。管理器讀取同一檔案來登記型別，不表示檔案中的所有控制器引數會自動進入控制器節點。

3.構建執行

cd ~/ros2_control_jazzy_ws
colcon build --symlink-install --packages-select jazzy_control_hardware
source install/setup.bash

ros2 launch jazzy_control_hardware two_joint.launch.py

另一終端：

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

ros2 control list_controllers
ros2 control list_hardware_interfaces
ros2 topic pub --once /forward_position_controller/commands \
  std_msgs/msg/Float64MultiArray "{data: [0.4, -0.2]}"
ros2 topic echo /joint_states

GenericSystem 的反饋應很快對應目標。下一步換成自己的模擬後端後，可以用相同命令觀察逐漸收斂的響應。

3.1.檢查方法

找不到包時檢查 build 與 source；spawner 等待時檢查管理器是否已取得模型；控制器配置失敗時檢視該控制器日誌中的引數內容。不要只增加等待時間掩蓋模型或外掛錯誤。

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