Joint State Broadcaster（关节状态广播器）

该广播器读取所有状态接口（state interfaces），并将数据发布到以下两个话题： - /joint_states - /dynamic_joint_states

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命令接口（Commands）

广播器不是真正的控制器，因此不接收任何命令。

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硬件接口类型（Hardware Interface Type）

• 默认行为：使用所有可用的关节状态接口。
• 自定义行为：若配置了 joints 和 interfaces 参数，则接口集合由这两个参数的笛卡尔积（cross-product）决定。
• 容错机制：
• 若某些请求的接口缺失，控制器会打印警告，但仍会广播其他可用接口。
• 若所有请求的接口均未定义，控制器在激活时将返回错误。

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发布的话题（Published Topics）

1. /joint_states（sensor_msgs/msg/JointState）

• 仅发布运动相关接口：position、velocity、effort
• 若某关节未提供某个接口，则该字段在消息中留空（对应位置设为 0 或省略）
• 专为兼容现有 ROS 工具（如 robot_state_publisher、RViz）设计

2. /dynamic_joint_states（control_msgs/msg/DynamicJointState）

• 发布所有可用状态接口，包括：
• 标准运动接口（位置、速度、力/力矩）
• 自定义接口（如温度、电压、扭矩传感器读数、校准标志等）
• 消息结构为每个关节映射其接口名称与对应值

示例载荷：

joint_names: [joint1, joint2]
interface_values:
  - interface_names: [position, velocity, effort]
    values: [1.5708, 0.0, 0.20]
  - interface_names: [position, temperature]
    values: [0.7854, 42.1]

✅ 使用建议：若需访问所有接口（不仅限于运动量），请订阅此话题。

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命名空间控制（注意）

• 若 use_local_topics = true：
  话题发布在控制器命名空间下，如：
  /my_state_broadcaster/joint_states
/my_state_broadcaster/dynamic_joint_states
• 若 use_local_topics = false（默认）：
  话题发布在根命名空间下：
  /joint_states
/dynamic_joint_states

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参数（Parameters）

本控制器使用 generate_parameter_library 管理参数。完整说明见 src/ 目录下的参数定义文件。

参数列表

参数	类型	默认值	说明
use_local_topics	bool	false	是否在控制器命名空间内发布话题
joints	string_array	{}	指定要广播的关节列表（需与 interfaces 联用）
extra_joints	string_array	{}	额外添加的关节名，其状态值设为 0
interfaces	string_array	{}	指定要广播的接口类型（需与 joints 联用）

⚠️ 若 joints 或 interfaces 任一为空，则广播所有可用状态接口。

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接口映射（map_interface_to_joint_state）

可选映射，用于将自定义接口名映射到 JointState 消息的标准字段（position/velocity/effort）。

典型用例：

• 液压机器人：反馈值与命令值存在偏移，需同时可视化两者
• 多传感器融合：同一关节有多个测量源（如编码器 + 视觉），值略有差异

使用方式：

• 启动多个 joint_state_broadcaster 实例，每个实例映射不同接口
• 配合多个 robot_state_publisher，在 RViz 中同时显示不同数据

示例配置：

map_interface_to_joint_state:
  position: kf_estimated_position

map_interface_to_joint_state:
  velocity: derived_velocity
  effort: derived_effort

map_interface_to_joint_state:
  effort: torque_sensor

子参数：

参数	默认值	说明
map_interface_to_joint_state.position	"position"	映射到 JointState.position 的接口名
map_interface_to_joint_state.velocity	"velocity"	映射到 JointState.velocity 的接口名
map_interface_to_joint_state.effort	"effort"	映射到 JointState.effort 的接口名

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其他参数

参数	默认值	说明
frame_id	"base_link"	发布的 JointState 消息中使用的 frame_id，用于 RViz2 中力/力矩可视化

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示例参数文件

joint_state_broadcaster:
  ros__parameters:
    extra_joints: '{}'
    frame_id: base_link
    interfaces: '{}'
    joints: '{}'
    map_interface_to_joint_state:
      effort: effort
      position: position
      velocity: velocity
    use_local_topics: false