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。