sudo apt install ros-${ROS_DISTRO}-ros2-control*安装需要使用的一些功能包
sudo apt-get install ros-humble-robot-state-publisher ros-humble-xacro
下载编译
mkdir ~/diff_test_ws -p && cd ~/diff_test_ws
git clone [email protected]:Hao-Lion-ZJU/diff_demo_ros2_control.git
mv diff_demo_ros2_control/ src
colcon build
启动launch，并开启RVIZ可视化
ros2 launch diff_test_control diff_test.launch.py '<gui>:=<true>'
开启键盘控制并将话题重映射
ros2 run teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard --ros-args --remap cmd_vel:=/test_controller/cmd_vel
差速小车效果图，笔者使用键盘控制小车画圆。
ros2-control是ROS2提供的一套规范、实时的机器人控制框架，它具有灵活的拓展性，可以有效降低代码的耦合，它给开发者提供相对统一的API，并且有许多现成的功能包可供我们调用。
但是很遗憾，由于国内ROS2的资料相对较少，我并没有找到国内比较系统的介绍ros2-control的教程，为此只能参考官方的英文教程，自己对着GitHub上的代码，慢慢了解，慢慢消化。最后想着整理出博客，记录下自己的学习过程，这个系列我将带大家熟悉ros2-control框架怎么使用，手把手写一个简单的两轮差速小车的控制器，希望能够对感兴趣的同学有所启迪。ros2-control官方也有差速小车的例子，但是很多地方写的过于复杂不利于新手学习，而且有些代码逻辑有我感到解释不清的地方。
限笔者水平有限，以上若有不正确的地方，欢迎大家批评指正。
相信大家在使用ROS编写机器人代码，更多时候是把ROS作为一个通讯框架和一个工具箱，我们可以用话题传输数据，用各种现成的功能包。在进行运动学、动力学解算，使用各种控制学方法时候，通常都是把逻辑自行编写到一个进程里面，封装成一个节点。这样的好处是比较自由，代码量少，可以快速搭建起来。但这样，我们很多轮子就要自己去造，而且不同程序员编写代码习惯不同，别人在接手你的工作时，学习架构的时间成本也大，最大的问题是非常不利于移植。
我举个例子，假如公司有程序员A写了个六自由度机械臂的控制代码，程序员B写了个差速小车的控制代码，现在领导让你把他们两个整合整合，做一台移动小车上带有机械臂。那你还需要看懂他们两个的程序架构，然后自己再搭建一个架构，把他们的融合进来，时间人力成本都比较大。
那么如果我们都使用统一的ros2-control框架，借助其高解耦特性，各类控制器或者硬件驱动都被抽象为了一个个插件，我们都可以轻松拿来复用，选择性的增加或者减少各模块，假如我们的电机更换了也只需复写少量代码即可。
别不信，当你跟我做完了整个项目再回头看时，你会惊讶于ros2-control框架漂亮的解耦设计，我们可以在线更换控制逻辑，这在我们调试时候极为方便。我们想完成上述例子的修改，甚至只需要修改几处urdf文件即可。比如我们更换个电机，也不需要把前人的整个代码架构搞清楚，只需要重新写一个硬件组件等等。
以上只是我个人的理解，大家也可以参考官网教程获取介绍:Welcome to the ros2_control documentation!
还有官方的GitHub仓库:ros-controls (github.com)
这里我也分享一个油管上面讲的比较好的博主，英文好而且感兴趣的同学可以自行观看：here
首先，熟悉ros2-control框架必须知道4个概念，分别是控制器管理器(Controller Manager)、硬件资源管理器(Resource Manager)、控制器(Controllers)和硬件组件(Hardware Component)
控制器管理器：是一个类，也可以说是官方写好的一个功能包，可以实现对各类控制器的管理。控制器管理器会通过launch和yaml文件加载控制器，如果是实时内核还会自动帮我们提升控制器运行的优先级，还能够与终端命令行进行交互；
硬件资源管理器：管理各类硬件组件，根据URDF的描述文件决定加载哪些硬件组件
控制器：执行控制算法的具体逻辑，以插件的形式可以被控制器管理器动态加载
硬件组件：用于直接与硬件打交道的代码，也是以插件形式被资源管理器调用。有系统(system)、执行器(actuator)、传感器(sensor)三类,他们的行为被统一抽象为read、write
下面给出一张比较直观的理解图（图片从油管博主上搬运）：
以及官方的整个框架图，这张图在后续我们概念理解上面尤为重要，值得反复去看
为了更加深入的理解，建议大家可以在学习ros2-control框架之前，首先学习ROS2的基本概念和一些常用的工具，例如RVIZ、URDF等等
- 机器小狗史努比-Hao Lion
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