ROS的机器人模型控制——ros_control

        ros_control就是ROS为开发者提供的机器人控制中间件，可以在丰富的机器人应用中通用，包含一系列控制器接口、传动装置接口、硬件接口、控制器接口、控制器工具箱等，可以帮助机器人应用功能包快速落地，提高开发效率。

        ros_control可以针对不同类型的机器人（移动机器人、机械臂等）提供多种类型的控制器（controller），但是这些控制器的接口各不相同。为了提高代码的复用率，ros_control还提供了一个硬件抽象层，负责机器人硬件资源的管理，处理硬件冲突，而controller从抽象层请求资源即可，并不直接接触硬件。

ros_control每个层次所包含的功能：

        控制器管理器（Controller Manager）        每个机器人可能有多个控制器，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控制器。控制器管理器的输入就是ROS上层应用功能包的输出。

        控制器（Controller）        控制器可以完成每个joint的控制，读取硬件资源接口中的状态，再发布控制命令，并且提供PID控制器。

        硬件资源（Hardware Resource）        为上下两层提供硬件资源的接口

        机器人硬件抽象（RobotHW）        机器人硬件抽象和硬件资源直接打交道，通过write和read方法完成硬件操作，这一层也包含关节约束、力矩转换、状态转换等功能。

        真实机器人（Real Robot）        真实机器人上也需要有自己的嵌入式控制器，将接收到的命令反映到执行器上。

控制器管理器的相关命令 

controller_manager命令的格式为：

$ rosrun controller_manager controller_manager <command> <controller_name>

        支持的<command>如下：

                load：加载一个控制器

                unload：卸载一个控制器

                start：启动控制器

                stop：停止控制器

                spawn：加载并启动一个控制器

                kill：停止并卸载一个控制器

如果想要查看某个控制器的状态，可以使用如下命令：

$ rosrun controller_manager controller_manager <command>

         支持的<command>如下：

                list:根据执行的顺序列出所有控制器，并显示每个控制器的状态

                list-types：显示所有控制器的类型

                reload-libraries：以插件的形式重载所有控制器的库，不需要重新启动，方便对控制器的开发和测试

                reload-libraries --restore：以插件的形式重载所有控制器的库，并恢复到初始状态

使用以下命令可以一次控制多个控制器，自动加载、启动控制器：

$ rosrun controller_manager spawner [--stopped] name1 name2 name3

         注：如果加上--stopped参数，那么控制器则只会加载，但是并不会开始运行

使用以下命令可以停止一系列控制器，但是不会卸载：

$ rosrun rontroller_manager unspawner name1 name2 name3

在launch文件中，同样可以通过运行controller_manager命令，加载和启动一系列控制器：

1.  
   <launch>
2.  
   <node pkg="controller_manager" type="spawner" args="controller_name1 controller_name2" />
3.  
   </launch>

在launch文件中输入以下命令，会只加载而不启动controller：

1.  
   <launch>
2.  
   <node pkg="controller_manager" type="spawner" args="--stopped controller_name1 controller_name2" />
3.  
   </launch>

  在controller_manager中还提供了可视化工具rqt_controller_manager，输入以下命令即可打开：

$ rosrun rqt_controller_manager rqt_controller_manager

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