1. 通信流程图
目录
2. mpc的x和u
2.1 OCS2中状态向量顺序
也即话题 /humanoid_mpc_observation 里的 state。
| idx | 类型 | content |
|---|---|---|
| 0 | float64 | vcom_x |
| 1 | float64 | vcom_y |
| 2 | float64 | vcom_z |
| 3 | float64 | L_x / robotMass |
| 4 | float64 | L_y / robotMass |
| 5 | float64 | L_z / robotMass |
| 6 | float64 | p_base_x |
| 7 | float64 | p_base_y |
| 8 | float64 | p_base_z |
| 9 | float64 | theta_base_z |
| 10 | float64 | theta_base_y |
| 11 | float64 | theta_base_x |
| 12:na | float64[] | 关节角度 |
注意:
na表示由NUM_JOINT配置决定，例如NUM_JOINT=28时关节角度索引为12:28
2.2 OCS2中控制向量顺序
也即话题 /humanoid_mpc_observation 里的 input, 顺序如下：
| idx | 类型 | content |
|---|---|---|
| 0:3 | float64 | ll_heel_force |
| 3:3 | float64 | ll_toe_force |
| 6:3 | float64 | lr_heel_force |
| 9:3 | float64 | lr_toe_force |
| 12:3 | float64 | rl_heel_force |
| 15:3 | float64 | rl_toe_force |
| 18:3 | float64 | rr_heel_force |
| 21:3 | float64 | rr_toe_force |
| 24:na | float64[] | 关节速度 |
注意:
na表示由NUM_JOINT配置决定
3. 话题说明
/humanoid/**
类型: (可视化相关)
用于可视化的话题,可以忽略
/humanoid_controller/**
类型: (多个)
控制器相关的话题,主要有:
| 话题 | 消息类型 | 描述 |
|---|---|---|
/humanoid_controller/com/r | std_msgs/Float64MultiArray | 质心位置 |
/humanoid_controller/com/r_des | std_msgs/Float64MultiArray | 质心期望位置 |
/humanoid_controller/com/rd | std_msgs/Float64MultiArray | 质心速度 |
/humanoid_controller/com/rd_des | std_msgs/Float64MultiArray | 质心期望速度 |
/humanoid_controller/optimizedState_mrt_/angular_vel_xyz | std_msgs/Float64MultiArray | 从mpc(mrt)取得的质心线速度,顺序为xyz（注意：话题名为 angular_vel 但实际发布的是线速度，单位 m/s） |
/humanoid_controller/optimizedState_mrt/com/angular_zyx | std_msgs/Float64MultiArray | 从mpc(mrt)取得的质心角速度,顺序为zyx |
/humanoid_controller/optimizedState_mrt/base/linear_vel_xyz | std_msgs/Float64MultiArray | 从mpc(mrt)取得的躯干线速度 |
/humanoid_controller/optimizedState_mrt/base/pos_xyz | std_msgs/Float64MultiArray | 从mpc(mrt)取得的躯干位置 |
/humanoid_controller/optimizedState_mrt/joint_pos | std_msgs/Float64MultiArray | 从mpc(mrt)取得的关节位置 |
/humanoid_controller/optimizedInput_mrt/force_* | std_msgs/Float64MultiArray | 从mpc(mrt)取得的第x个接触点的接触力 |
/humanoid_controller/optimizedInput_mrt/joint_vel | std_msgs/Float64MultiArray | 从mpc(mrt)取得的关节期望速度 |
/humanoid_controller/optimized_mode | std_msgs/Float64 | mpc给出的mode |
/humanoid_controller/swing_leg | — | 摆动腿控制相关话题 |
/humanoid_controller/wbc_planned_body_acc/angular | std_msgs/Float64MultiArray | wbc优化后的躯干角加速度 |
/humanoid_controller/wbc_planned_body_acc/linear | std_msgs/Float64MultiArray | wbc优化后的躯干线性加速度 |
/humanoid_controller/wbc_planned_contact_force/left_foot | std_msgs/Float64MultiArray | wbc优化后的左脚所有接触点的接触力 |
/humanoid_controller/wbc_planned_contact_force/right_foot | std_msgs/Float64MultiArray | wbc优化后的右脚所有接触点的接触力 |
/humanoid_controller/wbc_planned_joint_acc | std_msgs/Float64MultiArray | wbc优化后的关节加速度 |
/humanoid_controller/transport_mode_command(service): 搬运模式控制服务，进入/退出/掉使能
/humanoid_controller/controller_switch_event(latching): 控制器切换事件 (kuavo_msgs/ControllerSwitchEvent)，包含 from_controller / to_controller
/humanoidmpc**
类型: (多个)
ocs2源码中mpc交互的相关话题.
| 话题 | 消息类型 | 描述 |
|---|---|---|
/humanoid_mpc_gait_time_name | kuavo_msgs/gaitTimeName | 步态的时间和名字 |
/humanoid_mpc_mode_scale | std_msgs/Float32 | 步态的缩放比例,用于控制步频 |
/humanoid_mpc_mode_schedule | ocs2_msgs/mode_schedule | 步态序列 |
/humanoid_mpc_observation | ocs2_msgs/mpc_observation | 观测,mpc端接收 |
/humanoid_mpc_policy | ocs2_msgs/mpc_flattened_controller | mpc计算的结果 |
/humanoid_mpc_target | ocs2_msgs/mpc_target_trajectories | 发送给mpc的期望状态 |
/joint_cmd
类型: kuavo_msgs/jointCmd
用于控制机器人
消息字段:
| 字段 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|
| header | std_msgs/Header | 时间戳等信息 |
| joint_q | float64[] | 关节角度 |
| joint_v | float64[] | 关节速度 |
| tau | float64[] | 关节扭矩 |
| tau_max | float64[] | 最大关节扭矩 |
| tau_ratio | float64[] | 扭矩系数 |
| joint_kp | float64[] | kp 参数 |
| joint_kd | float64[] | kd 参数 |
| control_modes | int32[] | 每一个关节对应的控制模式 |
使用说明:
- 数组长度为配置文件中的
NUM_JOINT，即关节总数 - 关节控制模式中, 0: Torque 控制模式, 1: Velocity 控制模式, 2: Position 控制模式
/monitor
类型: std_msgs/Float64
监控mpc,wbc等模块的频率(Hz)与耗时(ms)
/sensors_data_raw
类型: kuavo_msgs/sensorsData
实物机器人, 仿真器发布的传感器原始数据
/state_estimate/**
类型: (多个)
| 话题 | 消息类型 | 描述 |
|---|---|---|
/state_estimate/end_effector/contact_point_*/feet_height | std_msgs/Float64MultiArray | 第x个接触点的"足端高度" |
/state_estimate/end_effector/contact_point_*/pos | std_msgs/Float64MultiArray | 第x个接触点的位置 |
/state_estimate/end_effector/contact_point_*/vel | std_msgs/Float64MultiArray | 第x个接触点的速度 |
/state_estimate/mode | std_msgs/Float64 | 估计的步态mode |
/state_estimate/base/linear_vel | std_msgs/Float64MultiArray | 估计的躯干线速度,顺序为xyz |
/state_estimate/base/pos_xyz | std_msgs/Float64MultiArray | 估计的躯干位置,顺序为xyz |
/state_estimate/base/angular_vel_zyx | std_msgs/Float64MultiArray | 估计的角速度,顺序为zyx |
/state_estimate/base/angular_zyx | std_msgs/Float64MultiArray | 估计的欧拉角,顺序为zyx(ypr) |
/state_estimate/joint/pos | std_msgs/Float64MultiArray | 估计的关节位置 |
/state_estimate/joint/vel | std_msgs/Float64MultiArray | 估计的关节速度 |
/tf
类型: tf2_msgs/TFMessage
tf树
/odom
类型: nav_msgs/Odometry
用于可视化,无需关注
/pose
类型: (状态估计器定义)
由状态估计器发布,无需关注