ROS之ros_control+Gazebo+controller_manager

ros_control+Gazebo+controller_manager

ros_control就是ROS为用户提供的应用与机器人之间的中间件，包含一系列控制器接口、传动装置接口、硬件接口、控制器工具箱等等，可以帮助机器人应用快速落地，提高开发效率。

https://www.ncnynl.com/archives/201708/1932.html

上图是ros_control的数据流图，可以更加清晰的看到每个层次包含的功能：

Controller Manager：每个机器人可能有多个controller，所以这里有一个控制器管理器的概念，提供一种通用的接口来管理不同的controller。controller manager的输入就是ROS上层应用的输出。

Controller：controller可以完成每个joint的控制，请求下层的硬件资源，并且提供了PID控制器，读取硬件资源接口中的状态，在发布控制命令。

Hardware Rescource：为上下两层提供硬件资源的接口。

RobotHW：硬件抽象层和硬件直接打交道，通过write和read方法来完成硬件的操作，这一层也包含关节限位、力矩转换、状态转换等功能。

Real Robot：实际的机器人上也需要有自己的嵌入式控制器，接收到命令后需要反映到执行器上，比如接收到位置1的命令后，那就需要让执行器快速、稳定的到达位置1。

http://wiki.ros.org/ros_control

Transmissions

就是机器人的传动系统

Joint Limits

是硬件抽象层中的一块，维护一个关节限位的数据结构，这些限位数据可以从机器人的URDF文件中加载，也可以ROS的参数服务器上加载（先用YAML配置文件导入ROS parameter server），这些限位数据不仅包含关节速度、位置、加速度、加加速度、力矩等方面的限位，还包含安全作用的位置软限位、速度边界（k_v）和位置边界（k_p）等等。

controller_manager: http://blog.csdn.net/x_r_su/article/details/53300835?utm_source=itdadao&utm_medium=referral

通过硬实时控制环来控制抽象机器人对象hardware_interface::RobotHW，另外支持controller的加载，卸载，启动和停止。当controller_manager加载controller时候会将controller name作为其所有参数的root，及type（决定加载哪个插件）

controller_manager与controller交互命令: $ rosrun controller_manager controller_manager

命令选项:

load: 加载controller(controller构造和初始化)

unload: 卸载controller (析构controller)

start: 启动controller

stop: 停止controller

spawn: 加载并启动controller

kill: 停止并卸载controller

获取controller状态的命令$ rosrun controller_managercontroller_manager d>

命令选项:

list: 按照controller启动运行顺序给出每个controller的状态

list-types: 列出所有controller_manager管理的controller类型。如果你要使用controller不在该列表你 就不能启动它

reload-libraries: 重载所有controller插件库。插件方式的controller库在开发新的controller是非常便于测试，不需要每次重启robot。这不会重启之前运行的controllers

reload-libraries --restore:  重载所有controller插件并恢复controller到原始状态

 

添加gazebo_plugins

官网：Using Gazebo plugins with ROS

http://gazebosim.org/tutorials?tut=ros_gzplugins

创客智造：使用gazebo中的插件

https://www.ncnynl.com/archives/201609/862.html

添加joint limit：

urdf或YAML配置文件

https://github.com/ros-controls/ros_control/wiki/joint_limits_interface

添加controller_manager:

http://wiki.ros.org/controller_manager

http://gazebosim.org/tutorials/?tut=ros_control

http://blog.csdn.net/x_r_su/article/details/53300835?utm_source=itdadao&utm_medium=referral