Tron1 ROS2 Control Package

tron1_ctrl_ros2 是针对 Tron1 双足/轮足机器人的 ROS2 控制包。它基于 WebSocket SDK 封装，提供了标准的 ROS2 接口来控制机器人的运动、切换状态、设置参数以及获取传感器数据。

功能特性

• WebSocket 通信：自动连接机器人，支持断线重连和自动发现序列号 (ACCID)。
• 运动控制：通过 /cmd_vel 话题控制机器人移动（支持全向移动）。
• 状态反馈：实时发布 IMU (/imu)、里程计 (/odom) 和机器人本体状态 (/robot_status)。
• 模式切换：提供完整的服务接口控制站立、行走、蹲下、恢复、急停等。
• 高级功能：支持设置身高、灯效、楼梯模式、原地踏步模式等。

依赖项

在编译之前，请确保已安装以下系统依赖：

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y libboost-all-dev libwebsocketpp-dev nlohmann-json3-dev

ROS2 依赖项（通常随 ROS2 安装）：

• rclcpp
• geometry_msgs
• sensor_msgs
• nav_msgs
• std_msgs
• std_srvs

编译

在您的 ROS2 工作空间根目录下（例如 ~/tron1_ws）：

cd ~/tron1_ws
colcon build --packages-select tron1_ctrl_ros2
source install/setup.bash

运行

使用 Launch 文件（推荐）

Launch 文件预置了默认参数：

ros2 launch tron1_ctrl_ros2 tron1.launch.py

使用 ros2 run

ros2 run tron1_ctrl_ros2 tron1_node --ros-args -p server_uri:="ws://10.192.1.2:5000"

参数说明

可以在 Launch 文件中修改这些参数：

参数名	类型	默认值	说明
server_uri	string	ws://10.192.1.2:5000	机器人的 WebSocket 服务地址
accid	string	"" (空)	机器人序列号。留空则自动从首条消息中发现
max_linear_x	double	1.0	对应 SDK x=1.0 的最大线速度 (m/s)
max_linear_y	double	1.0	对应 SDK y=1.0 的最大横移速度 (m/s)
max_angular_z	double	1.0	对应 SDK z=1.0 的最大角速度 (rad/s)

接口文档

1. 话题 (Topics)

订阅 (Subscribers)

• /cmd_vel (geometry_msgs/msg/Twist)
  • 控制机器人移动。
  • linear.x: 前进/后退
  • linear.y: 左右横移
  • angular.z: 旋转

发布 (Publishers)

• /imu (sensor_msgs/msg/Imu)
  • 发布机器人的 IMU 数据（四元数、角速度、线加速度）。
• /odom (nav_msgs/msg/Odometry)
  • 发布机器人的里程计数据（仅在轮足模式下有效）。
• /robot_status (tron1_ctrl_ros2/msg/RobotStatus)
  • 发布机器人的详细状态信息。

2. 服务 (Services)

所有服务均为同步调用，即会等待机器人确认执行结果后才返回。

基础控制 (std_srvs/Trigger)

• /stand_mode: 切换到站立模式。
• /walk_mode: 切换到行走模式。
• /sit_down: 蹲下。
• /recover: 摔倒后自动恢复/爬起。
• /emergency_stop: 紧急停止（切断电机输出）。

功能开关 (std_srvs/SetBool)

• /stair_mode: 开启/关闭楼梯模式（仅轮足）。
• /marktime_mode: 开启/关闭原地踏步模式（仅双足）。
• /enable_odom: 开启/关闭里程计推送。
• /enable_imu: 开启/关闭 IMU 推送。

高级控制 (自定义服务)

• /set_base_height (tron1_ctrl_ros2/srv/SetBaseHeight)
  • 调整机器人身高。
  • direction: 1 (升高), -1 (降低)。
• /set_light_effect (tron1_ctrl_ros2/srv/SetLightEffect)
  • 设置灯光效果。
  • effect_id: 1-21 (详见 .srv 文件定义或下方列表)。

3. 自定义消息定义

msg/RobotStatus.msg

std_msgs/Header header
string accid          # 序列号
string sw_version     # 软件版本
string imu_status     # IMU 健康状态
string camera_status  # 相机健康状态
string motor_status   # 电机健康状态
int8 battery          # 电池电量 (0-100)
string status         # 当前运行状态 (WALK, STAND, SIT, ERROR...)

srv/SetBaseHeight.srv

int8 direction # 1: up, -1: down
---
bool success
string message

srv/SetLightEffect.srv

# 常量定义 (部分示例)
uint8 STATIC_RED = 1
uint8 STATIC_GREEN = 2
...
uint8 FAST_FLASH_WHITE = 21

uint8 effect_id
---
bool success
string message

使用示例

控制灯光为红色常亮：

ros2 service call /set_light_effect tron1_ctrl_ros2/srv/SetLightEffect "{effect_id: 1}"

让机器人站起来：

ros2 service call /stand_mode std_srvs/srv/Trigger

查看机器人状态：

ros2 topic echo /robot_status