weipz-Lbot_Bridge 接口说明
本工程当前使用 src/officer_sdk/lbot_driver 作为机器人网口连接和 ROS2 bridge。启动脚本为:
cd ~/workspace/weipz-Lbot_Bridge/scripts
./lbot_arm_control.sh start
停止服务:
cd ~/workspace/weipz-Lbot_Bridge/scripts
./lbot_arm_control.sh stop
默认启动的机器人 namespace 是 /robot1,默认连接控制器 IP 为 192.168.10.21。
机械臂反馈订阅
外部软件如果需要订阅机器人当前机械臂各关节角度、速度、电流/力矩,使用下面两个 topic:
/robot1/left_arm/joint_states
/robot1/right_arm/joint_states
消息类型:
sensor_msgs/msg/JointState
字段含义:
name[] 关节名称
position[] 当前 7 个关节角度,单位 rad
velocity[] 当前 7 个关节速度,单位 rad/s
effort[] 当前 7 个关节 effort 字段;当前 driver 直接填入 SDK 的 effort[7],按项目使用可视为关节电流/力矩反馈字段
示例:
ros2 topic echo /robot1/left_arm/joint_states
ros2 topic echo /robot1/right_arm/joint_states
当前反馈中没有关节加速度字段。如果外部软件必须获取关节加速度,需要在上游根据 velocity[] 和时间戳自行差分,或者让厂家提供 SDK 原生加速度反馈接口。
机器人健康/故障状态
当前 officer_sdk/lbot_driver 已发布系统错误信息 topic:
/robot1/system_error
消息类型:
lbot_arm_interfaces/msg/SystemError
消息定义:
std_msgs/Header header
int32 error_code
string error_msg
bool connected
字段含义:
error_code SDK 或 driver 上报的错误码
error_msg 错误信息
connected 发布错误时 driver 是否认为机器人处于连接状态
示例:
ros2 topic echo /robot1/system_error
目前该 topic 会在以下情况发布:
SDK error callback 触发时
连接机器人失败时,error_code = -1
状态监控启动失败时,error_code = -2
注意:SDK 当前状态结构 lbot_full_state_t 只包含左右臂关节状态、末端位姿、时间戳和 IP;没有完整的故障码、告警码、使能状态、急停状态等字段。因此 /robot1/system_error 当前是错误事件 topic,不是完整健康状态快照。
仍然可以辅助查看 ROS 日志:
/rosout
示例:
ros2 topic echo /rosout
也可以查看启动脚本日志:
tail -f ~/workspace/weipz-Lbot_Bridge/log/lbot_arm_control.log
如果后续需要稳定给外部软件使用的完整健康状态快照,建议在 SystemError.msg 之外再新增 RobotHealth.msg,并在连接/重连逻辑、使能/急停服务回调中维护并周期发布该状态。需要修改的位置:
src/officer_sdk/lbot_arm_interfaces/msg/RobotHealth.msg
src/officer_sdk/lbot_arm_interfaces/CMakeLists.txt
src/officer_sdk/lbot_driver/include/lbot_driver/lbot_driver.h
src/officer_sdk/lbot_driver/src/lbot_driver.cpp
机械臂关节空间控制
外部软件如果需要发送机械臂各关节目标位置,使用 MoveJ 服务,不是 topic。
左臂:
/robot1/left_arm/move_joint
右臂:
/robot1/right_arm/move_joint
服务类型:
lbot_arm_interfaces/srv/MoveJ
服务定义:
float32[] joints
float32 speed
float32 acce
bool block
---
bool success
字段含义:
joints 7 个目标关节角,单位 rad
speed 整条机械臂统一目标速度,单位 rad/s
acce 整条机械臂统一目标加速度,单位 rad/s^2
block true 表示阻塞等待运动完成,false 表示非阻塞下发
示例:
ros2 service call /robot1/left_arm/move_joint lbot_arm_interfaces/srv/MoveJ \
"{joints: [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], speed: 1.0, acce: 1.0, block: true}"
当前限制:
MoveJ 支持每个关节独立目标位置 joints[7]
MoveJ 不支持每个关节独立目标速度 velocity[7]
MoveJ 不支持每个关节独立目标加速度 acceleration[7]
speed 和 acce 是整条机械臂统一标量
如果后续必须支持每个关节单独目标速度和加速度,需要修改:
src/officer_sdk/lbot_arm_interfaces/srv/MoveJ.srv
src/officer_sdk/lbot_driver/src/lbot_driver.cpp
src/officer_sdk/lbot_driver/include/lbot_driver/lbot_driver.h
但当前 SDK 的 lbot_move_joint() 接口本身只接收:
const double joints[7], double speed, double accel, bool block
因此即使 ROS service 增加 velocity[7]、acceleration[7] 字段,也不能直接传给现有 SDK。要真正实现每关节速度/加速度控制,需要厂家提供更底层的控制接口,或者在 ROS 层自己做轨迹插值,再周期性下发关节位置。
L20/R20 灵巧手整手位置控制
外部软件如果需要一次性控制机器人灵巧手所有关节位置,使用下面两个 topic:
/robot1/left_hand/set_l20_joint
/robot1/right_hand/set_l20_joint
消息类型:
std_msgs/msg/Int32MultiArray
字段含义:
data[] L20/R20 灵巧手目标位置数组
当前 driver 中该 topic 直接调用 SDK:
lbot_l20_set_all_position(lbot_handle, LBOT_LEFT_ARM, hand_joints)
lbot_l20_set_all_position(lbot_handle, LBOT_RIGHT_ARM, hand_joints)
SDK 头文件注释写明该接口参数是:
16 个自由度的目标位置,单位 degree
因此当前整手控制按 16 个整数位置发送。
示例:
ros2 topic pub --once /robot1/left_hand/set_l20_joint std_msgs/msg/Int32MultiArray \
"{data: [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]}"
右手示例:
ros2 topic pub --once /robot1/right_hand/set_l20_joint std_msgs/msg/Int32MultiArray \
"{data: [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]}"
Linker Hand L20 独立 CAN 控制
当前工程也集成了 src/linker_hand_ros2_sdk,用于在灵巧手单独接入域控 CAN 口时控制左右 L20 灵巧手,并获取关节状态和矩阵触觉合力反馈。
启动服务:
cd ~/workspace/weipz-Lbot_Bridge
./scripts/linker_hand_control.sh start
停止服务:
cd ~/workspace/weipz-Lbot_Bridge
./scripts/linker_hand_control.sh stop
查看状态:
./scripts/linker_hand_control.sh status
脚本当前会启动 can0 和 can1,波特率为 1000000。默认 launch 配置为:
左手:can1,hand_type = left,hand_joint = L20
右手:can0,hand_type = right,hand_joint = L20
脚本会强制设置:
ROS_AUTOMATIC_DISCOVERY_RANGE=LOCALHOST
这样当前机器只发现本机 ROS 2 节点,避免同一局域网内旧的 /linker_hand_sdk 节点污染话题。
灵巧手控制话题
左手整手位置控制:
/l20_left_hand_control_cmd
右手整手位置控制:
/l20_right_hand_control_cmd
消息类型:
sensor_msgs/msg/JointState
字段含义:
position[] L20 目标关节位置数组,当前按 20 个 uint8 位置值使用,范围 0~255
velocity[] 可选速度数组;不需要设置速度时可以不填
effort[] 当前控制链路不使用
左手发布示例:
ros2 topic pub --once /l20_left_hand_control_cmd sensor_msgs/msg/JointState \
"{position: [205, 206, 230, 220, 226, 159, 127, 127, 32, 101, 80, 0, 0, 0, 0, 226, 254, 254, 248, 253]}"
右手发布示例:
ros2 topic pub --once /l20_right_hand_control_cmd sensor_msgs/msg/JointState \
"{position: [252, 147, 150, 136, 96, 255, 254, 202, 88, 0, 198, 0, 0, 0, 0, 254, 244, 241, 235, 211]}"
如果需要同时设置速度,可以填入 velocity[]:
ros2 topic pub --once /l20_right_hand_control_cmd sensor_msgs/msg/JointState \
"{position: [252, 147, 150, 136, 96, 255, 254, 202, 88, 0, 198, 0, 0, 0, 0, 254, 244, 241, 235, 211], velocity: [1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1]}"
注意:这里的 position[] 不是弧度,是 Linker Hand CAN 协议中的 0~255 位置值。
灵巧手状态反馈
左手状态:
/l20_left_hand_state
右手状态:
/l20_right_hand_state
消息类型:
sensor_msgs/msg/JointState
字段含义:
name[] 关节名称
position[] 当前 L20 关节位置反馈,0~255
velocity[] 当前 L20 速度/速度阈值反馈,按 SDK 原始值发布
effort[] 当前未填有效力矩,通常为 0
订阅示例:
ros2 topic echo /l20_left_hand_state
ros2 topic echo /l20_right_hand_state
灵巧手矩阵触觉合力反馈
左手触觉合力:
/l20_left_hand_matrix_touch_mass
右手触觉合力:
/l20_right_hand_matrix_touch_mass
消息类型:
std_msgs/msg/Float32MultiArray
字段含义:
data[0] thumb_mass,拇指矩阵触觉合力
data[1] index_mass,食指矩阵触觉合力
data[2] middle_mass,中指矩阵触觉合力
data[3] ring_mass,无名指矩阵触觉合力
data[4] little_mass,小指矩阵触觉合力
订阅示例:
ros2 topic echo /l20_left_hand_matrix_touch_mass
ros2 topic echo /l20_right_hand_matrix_touch_mass
完整矩阵触觉和点云话题也会发布:
/l20_left_hand_matrix_touch
/l20_left_hand_matrix_touch_pc
/l20_right_hand_matrix_touch
/l20_right_hand_matrix_touch_pc
其中 matrix_touch 当前仍是 JSON 字符串,matrix_touch_pc 为 sensor_msgs/msg/PointCloud2。
灵巧手配置指令
配置指令话题:
/l20_hand_setting_cmd
消息类型:
std_msgs/msg/String
该话题用于向 SDK 发送设置类 JSON 指令,例如清故障、读取故障、设置电流等。一般控制整手位置不需要使用该话题。
灵巧手 rosbag 录制
linker_hand_control.sh start 会同时启动 rosbag 录制,stop 会停止录制。每满 1 小时自动切一个新包。
录制文件命名:
/tmp/L20_Hand_YYYYmmdd_HHMMSS.mcap
录制话题:
/l20_left_hand_control_cmd
/l20_left_hand_state
/l20_left_hand_matrix_touch_mass
/l20_right_hand_control_cmd
/l20_right_hand_state
/l20_right_hand_matrix_touch_mass
录制日志:
tail -f ~/workspace/weipz-Lbot_Bridge/log/linker_hand_rosbag.log
查看录包进程状态:
./scripts/linker_hand_control.sh status
回放示例:
ros2 bag play /tmp/L20_Hand_YYYYmmdd_HHMMSS.mcap
相关代码位置
反馈发布:
src/officer_sdk/lbot_driver/src/lbot_driver.cpp
主要位置:
LBot::state_publish_timer_callback()
机械臂 MoveJ 服务:
LeftArmServiceNode::move_joint_callback()
RightArmServiceNode::move_joint_callback()
L20/R20 灵巧手 topic:
LeftArmServiceNode::left_hand_l20_set_joint_callback()
RightArmServiceNode::right_hand_l20_set_joint_callback()
SDK API 声明:
src/officer_sdk/lbot_driver/include/lbot_driver/lbot_api_cpp.h
ROS 接口定义:
src/officer_sdk/lbot_arm_interfaces/srv/MoveJ.srv
Linker Hand L20 独立 CAN 控制:
src/linker_hand_ros2_sdk/linker_hand_ros2_sdk/linker_hand.py
src/linker_hand_ros2_sdk/launch/linker_hand_double.launch.py
scripts/linker_hand_control.sh