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命令轉發與控制模式

更新於 2023-12-30約 3 分鐘閱讀

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命令介面定義物理語義，控制器定義目標怎樣變成介面值，硬體後端負責實際執行。

1.示例 1：位置命令轉發

ros2 topic pub --once /forward_position_controller/commands \
  std_msgs/msg/Float64MultiArray "{data: [0.3, -0.2]}"

回撥儲存訊息；update 檢查目標數量，再呼叫借用介面的 set_value。它沒有替每個裝置自動設計 PID。

直線關節分別為 m、m/s、N。電流不等於力矩，裝置協議傳電流時需要明確換算。

TwoJointSystem 只提供 position 命令。將 YAML 改為 velocity 後，控制器無法取得不存在的資源。要支援速度模式，需要同時改變 URDF、裝置實現、反饋處理和控制器配置。

完整速度模式例項見DiffBot與差速底盤控制。那裡差速控制器給輪子 velocity 命令，裝置再返回位置與速度。

模擬硬體的響應來自 read 中的教學模型。位置伺服驅動器通常在裝置內部閉環；effort 控制則可能要求上層根據反饋計算力矩。明確閉環位置後，才能選擇控制器。

Float64MultiArray 的數值順序對應 YAML 的 joints。兩個關節需要兩個目標。錯誤長度可能使控制器報告 ERROR；只能在模擬工程中做這種對照實驗，隨後檢查狀態並恢復。

自編控制器還會檢查 NaN 和範圍，見從零編寫控制器。訊息型別只約束資料結構，不會自動驗證業務範圍。

原始碼：ros2_controllers/forward_command_controller/src/forward_controllers_base.cpp。分別定位 on_configure、介面配置、on_activate 與 update，不把接收訊息和下發裝置命令混為同一步。