本章介绍本项目关于消息协议类型的规范。通信协议采用 protobuf以及 ros2 msg 标准消息格式，这些消息将作为系统的状态与控制信息的载体。本章将介绍每种消息类型的详细信息， 用户需要根据实际应用场景选择合适的消息类型以实现和 Aimrt_Mujoco_Sim 模块的通信。
这些消息类型在 aimrt 官方仓库中定义，位于 src/protocols 文件中。
| 主要消息类型 | 功能描述 |
|---|---|
| JointState | 关节状态信息，包含位置、速度、力等参数 |
| JointCommand | 关节控制指令，包含位置、速度、力等参数 |
| ImuState | IMU传感器数据，包含姿态、速度、加速度等 |
| TouchState | 接触传感器数据 |
用于描述一个或一组关节的状态信息。
| Field | Type | Description |
|---|---|---|
| header | aimrt.protocols.common.Header | 消息头信息 |
| joints | repeated SingleJointState | 关节状态数组 |
用于描述单个关节的状态信息。
| Field | Type | Description |
|---|---|---|
| name | string | 关节名称 |
| position | double | 位置 (旋转关节:rad / 移动关节:m) |
| velocity | double | 速度 (旋转关节:rad/s / 移动关节:m/s) |
| effort | double | 力/力矩 (旋转关节:N⋅m / 移动关节:N) |
用于描述一个或一组关节的控制指令信息。
| Field | Type | Description |
|---|---|---|
| header | aimrt.protocols.common.Header | 消息头信息 |
| joints | repeated SingleJointCommand | 关节状态数组 |
用于描述单个关节的状态信息。
| Field | Type | Description |
|---|---|---|
| name | string | 关节名称 |
| position | double | 位置 (旋转关节:rad / 移动关节:m) |
| velocity | double | 速度 (旋转关节:rad/s / 移动关节:m/s) |
| effort | double | 力/力矩 (旋转关节:N⋅m / 移动关节:N) |
| stiffness | double | 刚度 (旋转关节:N/m / 移动关节:N/m) |
| damping | double | 阻尼 (旋转关节:N/(m/s) / 移动关节:N/(m/s)) |
用于描述一个或多个IMU传感器的状态信息。
| Field | Type | Description |
|---|---|---|
| header | aimrt.protocols.common.Header | 消息头信息，包含时间戳、序列号等元数据 |
| orientation | Quaternion | 姿态四元数 (x,y,z,w) |
| orientation_covariance | repeated double | 3x3姿态协方差矩阵（行优先存储，9个元素，单位：rad²） |
| angular_velocity | Vector3 | 三轴角速度测量值（单位：rad/s） |
| angular_velocity_covariance | repeated double | 3x3角速度协方差矩阵（行优先存储，9个元素，单位：(rad/s)²） |
| linear_acceleration | Vector3 | 三轴线性加速度测量值（单位：m/s²） |
| linear_acceleration_covariance | repeated double | 3x3加速度协方差矩阵（行优先存储，9个元素，单位：(m/s²)²） |
用于描述四元数姿态。
| Field | Type | Description |
|---|---|---|
| w | double | 四元数实部 |
| x | double | 四元数虚部x分量 |
| y | double | 四元数虚部y分量 |
| z | double | 四元数虚部z分量 |
用于描述三维向量。
| Field | Type | Description |
|---|---|---|
| x | double | x轴分量 |
| y | double | y轴分量 |
| z | double | z轴分量 |
用于描述一个或多个接触传感器的状态信息。
| Field | Type | Description |
|---|---|---|
| header | aimrt.protocols.common.Header | 消息头信息，包含时间戳、序列号等元数据 |
| names | repeated string | 触觉传感器名称列表（例如：["finger_tip", "palm"]） |
| states | repeated SingleTouchSensorState | 各触觉传感器的压力状态数组（顺序与 names 字段对应） |
| Field | Type | Description |
|---|---|---|
| pressure | repeated int32 | 触觉单元压力值数组，每个元素代表传感器上一个触觉单元的压力测量值 |
用于描述消息头信息。
| Field | Type | Description |
|---|---|---|
| time_stamp | uint64 | 时间戳（纳秒） |
| frame_id | string | 坐标系ID |