机器人究竟怎么动起来的呢？

0 前言

在本专栏的第二篇博客中，我们从文件组成的角度分析了七自由度机器人运行的规律，但在第2.3.2.2节，我们看到了seven_dof_arm_gazebo_control.launch文件中加载了seven_dof_arm_gazebo_control.yaml 文件，并在node中加载了controller，这些东西怎么来的，当时没有回答，现在就来回答这个问题。

1 控制机器人运动

在本专栏的第一篇博客中，采用ROS中已经做好的相关库，使机器人运动的流程可以归纳如下：
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首先是在URDF文件的transmission属性指定了hardware_interface的类型是PositionJointInterface;其次在控制器配置文件 seven_dof_arm_gazebo_control.yaml 中指定了 namespace是seven_dof_arm，并且指定了控制器的名字joint_state_controller和jointx_state_controller(x表示1,2,3,…,7)。seven_dof_arm_gazebo_control.yaml中控制器的类型和URDF文件中hardware_interface的类型是匹配的。seven_dof_arm_gazebo_control.yaml中控制器的名字和seven_dof_arm_gazebo_launch中控制器节点的参数是一致的。

关于控制器的类型和hardware_interface之间的匹配关系，见ROS wiki ros_control.从官方链接点进去之后可以看到github上相应的.h源文件，打开可以看到它们之间的联系。以position_controllers为例，从官网的链接打开后，可以看到joint_position_controller.h文件：
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从.h文件中可以看到namespace是 position_controllers，hardware_interface是PositionJointInterface，类型是JointPositionController。

还有一点，需要注意的是，.h文件中说明了该控制器会提交一个std_msgs/Float64位的消息，该数据会作用在关节上。因此，在本专栏第一篇文章中，我们可以通过rostopic pub /seven_dof_arm/joint4_position_controller/command std_msgs/Float64 "data: 0.5"来控制机器人运动。

运行rostopic list，可以看到所有的topic：
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如果你不知道具体怎么写，可以尝试Tab键自动补全。

如果是想控制多个关节，还有joint_group_position_controller.h：
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2 seven_dof_arm_gazebo_control.yaml

.yaml文件是控制器的配置文件。我们一般在利用ROS已有的控制器时，会将控制器的参数写在该文件中。seven_dof_arm_gazebo_control.yaml 的源码如下：

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seven_dof_arm:
  # Publish all joint states -----------------------------------
  joint_state_controller:
    type: joint_state_controller/JointStateController
    publish_rate: 50  
  
  # Position Controllers ---------------------------------------
  joint1_position_controller:
    type: position_controllers/JointPositionController
    joint: shoulder_pan_joint
    pid: {p: 100.0, i: 0.01, d: 10.0}
  joint2_position_controller:
    type: position_controllers/JointPositionController
    joint: shoulder_pitch_joint
    pid: {p: 100.0, i: 0.01, d: 10.0}
  joint3_position_controller:
    type: position_controllers/JointPositionController
    joint: elbow_roll_joint
    pid: {p: 100.0, i: 0.01, d: 10.0}
  joint4_position_controller:
    type: position_controllers/JointPositionController
    joint: elbow_pitch_joint
    pid: {p: 100.0, i: 0.01, d: 10.0}
  joint5_position_controller:
    type: position_controllers/JointPositionController
    joint: wrist_roll_joint
    pid: {p: 100.0, i: 0.01, d: 10.0}
  joint6_position_controller:
    type: position_controllers/JointPositionController
    joint: wrist_pitch_joint
    pid: {p: 100.0, i: 0.01, d: 10.0}
  joint7_position_controller:
    type: position_controllers/JointPositionController
    joint: gripper_roll_joint
    pid: {p: 100.0, i: 0.01, d: 10.0}

从源码中可以看出，JointStateController可以控制publish state，JointPositionController可以控制单独一个关节，并可以调节pid参数。