ROS2 消息定义

PND 人形机器人原生支持 ROS 2 通信，基于 CycloneDDS 实现 PC 与机器人之间的直接 msg 交互，无需 SDK 转发。

订阅话题 lowstate（类型：pnd_adam.msg.dds_.LowState_）获取 Adam 当前状态
订阅话题 handstate（类型：pnd_adam.msg.dds_.HandState_）获取手指当前状态
发布话题 lowcmd（类型：pnd_adam.msg.dds_.LowCmd_）控制全身关节电机（不含灵巧手）、电池等设备
发布话题 handcmd（类型：pnd_adam.msg.dds_.HandCmd_）控制手指关节电机

消息结构体定义与 DDS 层一致，详见下文。参考例程见 ROS2 底层运动参考例程。

获取与安装

完整工程发布于 GitHub：

git clone https://github.com/pndbotics/pnd_ros2.git
cd pnd_ros2

🔗 仓库地址：pnd_ros2

系统要求

系统	ROS 2 版本
Ubuntu 22.04	Humble（推荐）

安装依赖

sudo apt install ros-humble-rmw-cyclonedds-cpp
sudo apt install ros-humble-rosidl-generator-dds-idl
sudo apt install libyaml-cpp-dev
sudo apt install python3-colcon-common-extensions

编译消息与工作空间

PND 机器人使用 cyclonedds 0.10.2，编译前请确保 ~/.bashrc 中未自动 source ROS 2 环境（如有 source /opt/ros/humble/setup.bash 请先注释）。

cd ~/pnd_ros2/cyclonedds_ws/src
git clone https://github.com/ros2/rmw_cyclonedds -b humble
git clone https://github.com/eclipse-cyclonedds/cyclonedds -b releases/0.10.x
cd ..
colcon build

编译完成后注册环境：

source /opt/ros/humble/setup.bash
source ~/pnd_ros2/cyclonedds_ws/install/setup.bash

工程结构

目录	说明
`cyclonedds_ws/`	PNDbotics ROS 2 消息定义工作空间
`example/`	各机型 ROS 2 参考例程

运行例程、网络配置等详见 ROS2 底层运动参考例程与快速开发（仿真）。

接口说明

采用 ROS 2 订阅或发布话题。话题信息存储在由 IDL 定义的结构体中，常用结构体有：

结构体名称	说明
`_BatteryData_.py`	电池状态（电压、电流、电量等）
`_HandCmd_.py`	灵巧手期望位置控制
`_HandState_.py`	灵巧手实际状态反馈
`_IMUState_.py`	Adam IMU 姿态及加速度数据
`_LowCmd_.py`	Adam 底层全身控制命令
`_LowState_.py`	Adam 底层全身状态汇总
`_MotorCmd_.py`	单个电机控制参数（位置、速度、力矩及增益）
`_MotorState_.py`	单个电机状态反馈

消息字段定义

下发消息：lowcmd（身体期望位置）

字段	类型	维度	含义
`mode_pr`	`uint8`	1	模式控制
`motor_cmd`	`MotorCmd_`	*	变长^[1]
`reserve`	`uint32`	1	保留字段

[1] motor_cmd 说明：其长度根据本机型号而定

Adam Pro：31 维度执行器数据
Adam SP：29 维度执行器数据
Adam Lite：23 维度执行器数据

订阅消息：lowstate（身体实际状态）

字段	类型	维度	含义
`mode_pr`	`uint8`	1	当前模式状态
`tick`	`uint32`	1	系统时间戳/滴答数
`imu_state`	`IMUState_`	9	IMU 姿态数据
`motor_state`	`MotorState_`	*	变长^[1]
`wireless_remote`	`short`	40	遥控器手柄数据^[2]
`battery_data`	`BatteryData_`	1	电池电量与状态信息
`reserve`	`uint32`	1	保留字段

[1] motor_state 说明：其长度根据本机型号而定

Adam Pro：31 维度执行器数据
Adam SP：29 维度执行器数据
Adam Lite：23 维度执行器数据

[2] wireless_remote 说明：索引 20–40 为空，0–19 分别对应手柄按键："lx", "ly", "rx", "ry", "lt", "rt", "xx", "yy", "a", "b", "x", "y", "lb", "rb", "back", "start", "home", "lo", "ro"

辅助结构体定义

电池状态类型：BatteryData_

字段	类型	含义
`timestamp_ms`	`int64`	毫秒级时间戳
`voltage`	`float32`	电压 (V)
`current`	`float32`	电流 (A)
`power`	`float32`	功率 (W)
`wh_accumulated`	`float32`	累计功耗 (Wh)
`status`	`string`	电池状态描述

IMU 数据类型：IMUState_

字段	类型	维度	含义
`quaternion`	`float32`	4	四元数 [w,x,y,z]
`gyroscope`	`float32`	3	角速度 [x,y,z]
`accelerometer`	`float32`	3	加速度 [x,y,z]
`ypr`	`float32`	3	姿态角 [yaw,pitch,roll]
`temperature`	`int16`	1	传感器温度

单个关节数据类型：MotorCmd_

字段	类型	含义
`mode`	`uint8`	模式（默认 0）
`q`	`float32`	期望位置 (rad)
`dq`	`float32`	期望速度 (rad/s)
`tau`	`float32`	期望力矩 (Nm)
`kp`	`float32`	比例增益（刚度）
`kd`	`float32`	微分增益（阻尼）
`ki`	`float32`	积分增益
`reserve`	`uint32`	保留字段

单个关节数据类型：MotorState_

字段	类型	含义
`mode`	`uint8`	当前模式
`q`	`float32`	实际位置 (rad)
`dq`	`float32`	实际速度 (rad/s)
`ddq`	`float32`	实际加速度 (\(\text{rad/s}^2\))
`tau_est`	`float32`	估计力矩 (Nm)
`state`	`uint32`	电机运行状态码
`reserve`	`uint32`	保留字段

灵巧手接口

下发消息：handcmd（手指期望位置）

字段	类型	维度	含义
`position`	`uint32`	12	手部期望位置
`reserve`	`uint32`	1	保留字段

订阅消息：handstate（手指实际状态）

字段	类型	维度	含义
`position`	`uint32`	12	手部实际位置
`reserve`	`uint32`	1	保留字段

文档	说明
ROS2 底层运动参考例程	`pnd_ros2/example` 编译与运行
手臂控制例程	通过 DDS `rt/lowcmd` 控制上肢关节（推荐）
灵巧手控制说明	`handcmd` / `handstate` 专题
身体关节电机顺序	各机型 `motor_cmd` 索引
DDS 消息定义	DDS 层等价消息定义