5.1.5 末端执行器控制

末端执行器控制目前支持:

灵巧手: 智元OmniHand 灵动款 2025
夹爪: 智元OmniPicker

手部控制特点

灵巧手模式 : 支持多指协调控制，适合复杂操作
夹爪模式 : 支持开合控制，适合简单抓取
状态监控 : 实时监控手部状态和故障代码
类型查询 : 支持动态查询当前手部类型

手部控制话题

话题名称	消息类型	描述	QoS	频率
`/aima/hal/joint/hand/command`	`HandCommandArray`	手部控制命令	-	Hz

HandCommandArray ros2-msg @ hal/msg/HandCommandArray.msg

# 手部控制命令数组
MessageHeader header             # 消息头
HandType left_hand_type          # 左手类型 (1:灵巧手, 2:夹爪)
HandCommand[] left_hands         # 左手命令
HandType right_hand_type         # 右手类型 (1:灵巧手, 2:夹爪)
HandCommand[] right_hands        # 右手命令

HandCommand[]长度与顺序说明:

手类型	数组长度	顺序	补充信息
夹爪 OmniPicker	1	N/A	N/A
灵巧手 OmniHand	10	`ThumbRoll`, `ThumbAbAd`, `ThumbMCP`, `IndexAbAd`, `IndexPIP`, `MiddlePIP`, `RingAbAd`, `RingPIP`, `PinkyAbAd`, `PinkyPIP`	目前暂时只支持全部关节同时配置，按主动轴索引顺序排列

* `HandCommand` ros2-msg @ hal/msg/HandCommand.msg

# 手部控制命令
string name                      # 关节名称
float64 position                 # 位置 
float64 velocity                 # 速度
float64 acceleration             # 加速度
float64 deceleration             # 减速度
float64 effort                   # 力矩

注意！该消息内的字段含义和取值范围依具体手类型有较大差异 :

  * 夹爪 OmniPicker:

字段名称	取值范围	含义说明
position	0.0-1.0浮点数	线性映射夹爪张合行程, 1.0完全张开
velocity	0.0-1.0浮点数	线性映射夹爪运行速度, 1.0最快速度
acceleration	0.0-1.0浮点数	线性映射夹爪加速度, 1.0最大加速度
deceleration	0.0-1.0浮点数	线性映射夹爪减速度, 1.0最大减速度
effort	0.0-1.0浮点数	线性映射夹爪夹持力矩, 1.0最大力矩

  * 灵巧手 OmniHand:

字段名称	取值范围	含义说明
position	相应主动轴活动范围, 单位弧度(rad)	详见灵巧手开发手册
velocity	N/A	未使用
acceleration	N/A	未使用
deceleration	N/A	未使用
effort	N/A	未使用

注意

开发者尝试自主控制手部前, 应确保机器人状态安全后, 禁止PC1上的原生运控模块 aima em stop-app mc

手部应用场景如需原生运控模块保持走跑管理等, 可联系技术支持进行系统侧适配

手部状态信息话题

话题名称	消息类型	描述	QoS	频率
`/aima/hal/joint/hand/state`	`HandStateArray`	手部状态信息	`TRANSIENT_LOCAL`	与控制同频率

HandStateArray ros2-msg @ hal/msg/HandStateArray.msg

# 手部状态数组
MessageHeader header             # 消息头
HandType left_hand_type          # 左手类型 (1:灵巧手, 2:夹爪)
HandState[] left_hands           # 左手状态
HandType right_hand_type         # 右手类型 (1:灵巧手, 2:夹爪)
HandState[] right_hands          # 右手状态

HandState[]长度与顺序说明:

手类型	数组长度	顺序	补充信息
夹爪 OmniPicker	1	N/A	N/A
灵巧手 OmniHand 灵动款 2025	10	按主动轴索引顺序排列, 同前述`HandCommand[]`	N/A

* `HandState` ros2-msg @ hal/msg/HandState.msg

# 手部状态信息
string name                      # 关节名称
float64 position                 # 当前位置
float64 velocity                 # 当前速度
float64 effort                   # 当前力矩
int32 state                      # 状态
int32 faultcode                  # 故障代码

注意！该消息内的字段含义和取值范围依具体手类型有较大差异 :

  * 夹爪 OmniPicker:

字段名称	取值范围	含义说明
position	0.0-1.0浮点数	当前行程，取值范围同前
velocity	0.0-1.0浮点数	当前速度，取值范围同前
effort	0.0-1.0浮点数	当前力矩，取值范围同前
state	0-已到达目标位置/1-夹爪移动中/2-夹爪堵转/3-物体掉落	状态
faultcode	0-无故障/1-过温警报/2-超速警报/3-初始化故障警报/4-超限检测警报	故障代码

  * 灵巧手 OmniHand:

字段名称	取值范围	含义说明
position	弧度(rad)	当前位置
velocity	N/A	暂未使用
effort	N/A	当前电流(A), 待实现
state	N/A	暂未使用
faultcode	N/A	故障代码, 待适配

查询手部类型服务

服务名称	数据类型	描述
`/aimdk_5Fmsgs/srv/GetHandType`	`GetHandType`	主动查询手部类型

GetHandType ros2-srv @ hal/srv/GetHandType.srv

# 获取手部类型
# 服务名称: /aimdk_5Fmsgs/srv/GetHandType

# 请求
CommonRequest request            # 通用请求

# 响应
CommonResponse reponse           # 通用响应
HandType left_hands_type         # 左手类型 (1:灵巧手, 2:夹爪)
HandType right_hands_type        # 右手类型 (1:灵巧手, 2:夹爪)

HandType定义同前, 0x0-无, 0x1-灵巧手, 0x2-夹爪, 0xFF-错误

编程示例

详细的编程示例和代码说明请参考:

C++ 示例 : 夹爪控制
Python 示例 : 机器人关节控制示例

安全注意事项

警告

手部组件自主控制需关闭原生运控, 请注意接管机器人的其他关节, 做好安全防护
请勿自行修改手部组件的配置, 特殊系统适配需求请联系技术支持

小心

ROS的服务(service)机制在跨板通信时存在一些待优化问题, 二次开发时请参考例程添加异常处理、快速重试等保护机制

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