ROS 2 中更改從設備(如電機控制器)的運動模式

在 ROS 2 中更改從設備(如電機控制器)的運動模式(例如從位置模式切換到速度模式),需要通過操作模式(Mode of Operation,對應對象字典索引0x6060?進行設置。結合你的配置(rpdo已映射0x6060),可以通過以下兩種方式發送指令:

方法 1:直接調用 CANopen 服務(底層控制)

利用 ROS 2 的COWrite服務直接寫入0x6060索引,適用于需要精準控制對象字典的場景。

步驟:
  1. 確認服務名稱
    從節點的服務名稱格式通常為:/<namespace>/<node_name>/co_write

    • 你的配置中,從節點命名空間是/test1,節點名為cia402_node_1,因此服務名稱為:
      /test1/cia402_node_1/co_write
  2. 發送操作模式指令
    CiA 402 協議定義的常用操作模式值如下(需根據設備手冊確認):

    • 1:位置模式(Profile Position Mode)
    • 3:速度模式(Profile Velocity Mode)
    • 4:力矩模式(Profile Torque Mode)
    • 6:回零模式(Homing Mode)

    可以通過ros2 service call命令直接調用服務:

# 示例:切換到速度模式(值為3)
ros2 service call /test1/cia402_node_1/co_write canopen_interfaces/srv/COWrite "{index: 0x6060, subindex: 0, value: 3, type: 8}"
  • 參數說明:
    • index: 0x6060:操作模式的對象字典索引
    • subindex: 0:子索引(固定為 0)
    • value: 3:目標模式(此處為速度模式)
    • type: 8:數據類型(8 表示 8 位無符號整數)

方法 2:通過運動控制接口(高層封裝)

如果你的驅動(canopen_402_driver)提供了高層 ROS 接口(如JointTrajectorySetOperationMode服務),可以更便捷地切換模式(推薦)。

步驟:
  1. 檢查高層接口
    查看從節點提供的服務或話題:

?

ros2 topic list | grep /test1/cia402_node_1
ros2 service list | grep /test1/cia402_node_1

方法 3:編寫 Python 節點(程序控制)

如果需要在代碼中動態切換模式,可以編寫 ROS 2 節點調用COWrite服務。

示例代碼:
import rclpy
from rclpy.node import Node
from canopen_interfaces.srv import COWriteclass ModeSetter(Node):def __init__(self):super().__init__('mode_setter')# 創建服務客戶端self.client = self.create_client(COWrite, '/test1/cia402_node_1/co_write')while not self.client.wait_for_service(timeout_sec=1.0):self.get_logger().info('服務未就緒,等待中...')def send_request(self, mode):# 構造請求:寫入0x6060索引,設置操作模式req = COWrite.Request()req.index = 0x6060req.subindex = 0req.value = mode  # 模式值(如3表示速度模式)req.type = 8  # 8位無符號整數self.future = self.client.call_async(req)rclpy.spin_until_future_complete(self, self.future)return self.future.result()if __name__ == '__main__':rclpy.init()mode_setter = ModeSetter()# 切換到位置模式(值為1)response = mode_setter.send_request(1)if response.success:mode_setter.get_logger().info('模式切換成功!')else:mode_setter.get_logger().error('模式切換失敗!')mode_setter.destroy_node()rclpy.shutdown()

注意事項

  1. 模式切換的前提
    電機必須處于 “就緒狀態”(狀態字0x6041的 bit 0 為 1,bit 1 為 1),否則模式切換會失敗。若設備處于故障狀態,需先通過控制字(0x6040)發送復位指令(值為0x80)。

  2. 設備兼容性
    部分設備可能只支持部分模式(如僅支持位置 / 速度模式),需參考電機控制器的 EDS 文件或手冊確認可用模式值。

  3. 同步生效
    模式切換后,需等待 1-2 個通信周期(你的配置中period: 10ms)才能生效,可通過讀取0x6061(操作模式顯示)確認當前模式:

# 讀取當前模式
ros2 service call /test1/cia402_node_1/co_read canopen_interfaces/srv/CORead "{index: 0x6061, subindex: 0}"

?通過以上方法,你可以靈活地在 ROS 2 中更改從設備的運動模式,結合目標位置 / 速度指令(通過0x607A/0x60FF)實現完整的運動控制。

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