Lite_IK_node

Lite 双臂的独立运动学包。它提供可复用的 C++ 运动学库和 ROS 2 节点，将连续末端 位姿目标转换为平滑的关节目标，供 lite_move_controller 使用。

原理

节点以 /joint_states 作为当前构型和连续求解种子。每个目标周期执行闭环微分逆解：

位姿误差 e
   │
   ▼
v = Kp · e
   │
   ▼
q̇ = Jᵀ(JJᵀ + λ²I)⁻¹v + (I - J⁺J)q̇_null
   │
   ▼
速度/加速度/单步幅度限制 → 关节目标

阻尼最小二乘项在奇异位形附近限制关节速度；零空间项在不改变末端任务的方向上 把关节拉向限位中部。微分解残差超出阈值时，节点尝试 MoveIt KinematicsBase 插件；插件不可用时使用 KDL 后端。兜底结果还会经过关节跳变 检查，避免冗余机械臂切换到相距过远的构型。

包内安装以下模型资产，因此运行链路不依赖 lite_moveit：

config/model/lite_000_asm.urdf
config/model/lite_000_asm.srdf
config/kinematics.yaml

包内容

• lite_ik_node：独立 ROS 2 可执行节点。
• lite_ik_node_kinematics：导出的 C++ 静态库，包含 KDL 与插件后端。
• include/lite_ik_node/kinematics_types.hpp：共享运动学类型。
• differential_ik.hpp：微分 IK、阻尼和零空间控制。
• ik_backend.hpp：多种子、限位处理和残差分类。

为保持现有控制器 ABI，公共 C++ 类型暂时沿用 lite_move_controller 命名空间；文件和构建依赖已经归属本包。

依赖与构建

ROS 2 包依赖包括 move_msgs、KDL、Eigen、MoveIt Core、pluginlib、SRDF/URDF 解析库。pick_ik 是默认插件；若系统未安装，节点仍可使用 KDL。

cd <workspace>
source /opt/ros/jazzy/setup.bash
colcon build --packages-up-to lite_ik_node
source install/setup.bash

单独启动：

ros2 launch lite_ik_node lite_ik_node.launch.py

控制器的 move_controller.launch.py 默认会自动启动本节点。

接口

方向	默认话题	类型
输入	/lite_move_controller/task_target	move_msgs/msg/MoveTargetArray
输入	/joint_states	sensor_msgs/msg/JointState
输出	/lite_move_controller/joint_target	move_msgs/msg/MoveTargetArray

若输入已经是 TARGET_JOINTS，节点会校验长度、更新连续求解缓存并透明转发； TARGET_POSE 则进入微分 IK 链路。

模型更新

机器人构型变化后，应把同一版本的已解析 URDF 和 SRDF 覆盖到 config/model/，同步检查 config/kinematics.yaml 中的 group、超时和搜索步长， 然后重新构建本包。控制器使用的动力学参数也应通过 lite_dyid 重新辨识。

验证

./build/lite_ik_node/test_ik_orchestrator
./build/lite_ik_node/test_ik_kdl

注意事项

• URDF、SRDF 的根链接、末端链接和关节组必须相互一致。
• 节点只发布关节目标，不直接向电机或 lite_bridge 发命令。