错误

使用 FCI 时，可能会遇到一些错误，这些错误可能是由于用户发送的命令不合规、通信问题或机器人行为造成的。以下小节详细介绍了最相关的内容。如需完整列表，请查看 Errors。

提示

请注意，在发生错误后，可以自动清除它并使用 franka::Robot::automaticErrorRecovery() 命令继续运行程序，而无需用户干预。在进一步操作前检查异常字符串，以确保错误不是严重错误。

也可以通过切换外部激活设备或使用 Desk 中的错误恢复按钮手动清除某些错误。

由于不合规的命令值而导致的错误

如果用户发送的指令值不符合接口要求，则会出现以下错误之一：

由于 运动生成器的错误初始值（wrong initial values of a motion generator） 而导致的错误：

joint_motion_generator_start_pose_invalid
cartesian_position_motion_generator_start_pose_invalid
cartesian_motion_generator_start_elbow_invalid
cartesian_motion_generator_elbow_sign_inconsistent
这些错误表明当前机器人值与用户发送的初始值之间存在差异。要修复这些错误，请确保控制回路从机器人状态中观察到的最后一个命令值开始。例如，对于关节位置接口
double time{0.0};
robot.control(
 [=, &time](const franka::RobotState& robot_state, franka::Duration period) -> franka::JointPositions {
   time += period.toSec();
   if (time == 0) {
     // Send the last commanded q_c as the initial value
     return franka::JointPositions(robot_state.q_c);
   } else {
     // The rest of your control loop
     ...
   }
 });

由于使用关节位置/速度运动生成器违反 位置限制 而导致的错误，这将产生 joint_motion_generator_position_limits_violation 报错. 解决此错误应该很简单：确保发送的值在限制范围内。笛卡尔接口对逆运动学计算之后得到的关节信号也有限制：如果 Control 的逆运动学求解器产生超出限制的某个关节配置，cartesian_motion_generator_joint_position_limits_violation 将被触发。
由于违反 速度（velocity） 的限制产生的错误和不连续的错误，其指的违反 加速度（acceleration） 和/或 加加速度（jerk） 的限制。如果使用关节运动生成器，则可能的错误是

joint_motion_generator_velocity_limits_violation
joint_motion_generator_velocity_discontinuity （违反加速度限制）
joint_motion_generator_acceleration_discontinuity （违反加加速度限制）
如果使用的是笛卡尔运动生成器，错误可能是
笛卡尔限制
cartesian_motion_generator_velocity_limits_violation
cartesian_motion_generator_velocity_discontinuity （违反加速度限制）
cartesian_motion_generator_acceleration_discontinuity （违反加加速度限制）
逆运动学解算后的关节限制
cartesian_motion_generator_joint_velocity_limits_violation
cartesian_motion_generator_joint_velocity_discontinuity （违反加速度限制）
cartesian_motion_generator_joint_acceleration_discontinuity （违反加加速度限制）
要减少速度不合规或不连续性错误，请确保命令的信号不违反限制。对于每个运动生成器，Control 都会使用反向欧拉法区分用户发送的信号。例如，如果使用关节位置运动生成器，在时间 $k$ 用户发送命令 $q_{c, k}$ ，由此产生的速度、加速度和加加速度将是
速度 ${\dot{q}}_{c, k} = \frac{q_{c, k} - q_{c, k - 1}}{Δ t}$
加速度 ${\ddot{q}}_{c, k} = \frac{{\dot{q}}_{c, k} - {\dot{q}}_{c, k - 1}}{Δ t}$
加加速度/急动度 ${\overset{⃛}{q}}_{c, k} = \frac{{\ddot{q}}_{c, k} - {\ddot{q}}_{c, k - 1}}{Δ t}$
这里 $Δ t = 0.001$ . 注意 $q_{c, k - 1}, {\dot{q}}_{c, k - 1}$ 和 ${\dot{q}}_{c, k - 1}$ 总是作为机器人状态（的一部分）发送回用户作为 $q_{d}, {\dot{q}}_{d}$ 和 ${\ddot{q}}_{d}$ 。因此，即使在数据包丢失的情况下，也可以提前计算结果的导数。有关更多详细信息，请查看关于控制端接口的细节部分。
最后，对于扭矩接口，违反 扭矩速率限制 torque rate 会触发错误
controller_torque_discontinuity
Control 还使用反向欧拉法（backwards Euler）计算扭矩变化率，即 ${\dot{τ}}_{d, k} = \frac{τ_{d, k} - τ_{d, k - 1}}{Δ t}$ . 用户先前期望的扭矩也在机器人状态下作为 $τ_{d}$ 发回。因此，即使在数据包丢失的情况下，也可以提前计算产生的扭矩率。

提示

libfranka 版本中包含的速率限制器从 0.4.0 版本起修改用户发送的信号，使它们符合所有这些限制，除了逆向运动学之后的关节限制。可以查看 include/franka/rate_limiting.h 和 src/rate_limiting.cpp 以获取有关如何计算由此限制的所有接口的速度、加速度和加加速度的示例代码。我们再次强调，在不连续信号上使用速率限制很容易产生不稳定行为，因此在启用此 稳健性 robustness 功能之前，请确保信号足够平滑。

通讯问题导致的错误

如果在实时循环中 Control 在 20 个周期（即 20ms）内没有收到任何数据包，将收到 communication_constraints_violation 错误消息。请注意，如果连接间歇性丢包，它可能不会停止，但即使源信号符合接口规范，它也可能触发不连续性错误。在这种情况下，请查看我们的故障排除部分并考虑启用信号处理功能以提高控制回路的稳健性。

行为错误

警告

这些监控功能并不符合任何安全规范，也不保证对用户的任何安全。他们的目的只是帮助研究人员开发和测试他们的控制算法。

反射性错误 Reflex errors。如果估计的外部扭矩 ${\hat{τ}}_{e x t}$ 或力 $^{O} {\hat{F}}_{e x t}$ 超过配置的阈值，将分别触发 cartesian_reflex 或 joint_reflex 错误。可以使用 franka::Robot::setCollisionBehavior 非实时命令配置阈值。
提示
如果希望机器人与环境接触，必须将碰撞阈值设置为更高的值。否则，一旦抓住一个物体或推向一个表面，就会触发反射错误。此外，如果阈值较低，在没有接触的情况下非常快速或突然的运动可能会触发反射错误；外部扭矩和力只是 估计值，根据机器人配置它们可能不准确，尤其是在高加速阶段。可以监视它们的值通过观察机器人状态中的 ${\hat{τ}}_{e x t}$ 和 $^{O} {\hat{F}}_{e x t}$ 。
自碰撞避免 Self-collision avoidance。如果机器人达到接近自碰撞的配置，则会触发 self_collision_avoidance_violation 错误。
警告
此错误并不能保证机器人在任何配置和速度下都能防止自碰撞。如果使用扭矩接口以全速驱动机器人，机器人可能会发生自我碰撞。
如果达到 扭矩传感器限制，tau_j_range_violation 错误将被触发。这并不能保证传感器在任何高扭矩相互作用或运动后不会损坏，但旨在防止其中一些。
如果达到 最大允许功率 ，power_limit_violation 错误将触发。它将阻止机器人移动并阻止控制循环继续。
如果达到关节或笛卡尔极限，将分别得到一个 joint_velocity_violation 或一个 cartesian_velocity_violation 错误。