Crane Diagnostics System（診断システム）¶

目次¶

概要
アーキテクチャ
診断階層構造
コンポーネント別診断詳細
利用可否判定の多層設計
エラーコードリファレンス
診断情報の活用
設定ファイル
診断トピック
開発ガイド
トラブルシューティング
参考資料

概要¶

CraneシステムはROS 2の標準diagnostics機能を活用した包括的な診断・監視システムを実装しています。このシステムにより、システム全体の健全性をリアルタイムで監視し、問題を早期に検出できます。

主な特徴¶

ROS 2 diagnosticsの活用: diagnostic_updaterとdiagnostic_aggregatorを使用した標準準拠の診断システム
システム全体の監視: Vision処理、AI計画、経路計画、ロボット通信・バッテリー・エラー状態を包括的に監視
階層的な情報管理: Base Station（計算PC）とTeam（ロボット群）の2大分類による体系的な診断情報の管理
リアルタイムエラー検出: 通信タイムアウト、バッテリー低下、ハードウェアエラーの即座の検出
可視化統合: Foxgloveでのロボット位置へのエラーメッセージ表示
ロボット利用可否判定: 診断情報をrobot->availableフラグに統合し、故障ロボットの自動除外

診断レベル¶

診断システムは以下の4段階のレベルで状態を報告します：

レベル	値	意味	色（可視化）
OK	0	正常動作	白
WARN	1	警告状態（動作可能だが注意が必要）	黄色
ERROR	2	エラー状態（動作不可または重大な問題）	赤
STALE	3	診断情報が古い（タイムアウト）	グレー

アーキテクチャ¶

Crane診断システムは以下の3層構造で構成されています：

層1: データ収集層（各コンポーネント）¶

各主要コンポーネントが独自の診断情報を生成・配信します。

┌──────────────────────────────────────────────────────────┐
│           データ収集層（Diagnostic Publishers）           │
├──────────────────────────────────────────────────────────┤
│  ┌────────────────────┐  ┌───────────────────────┐      │
│  │ DiagnosticPublisher│  │ WorldModelPublisher   │      │
│  │ (robot_receiver)   │  │ - vision/processing   │      │
│  │ - communication    │  └───────────────────────┘      │
│  │ - battery          │                                  │
│  │ - robot_error      │  ┌───────────────────────┐      │
│  └────────────────────┘  │ SessionController     │      │
│                          │ - ai_planner/planning │      │
│  ┌────────────────────┐  └───────────────────────┘      │
│  │ LocalPlanner       │                                  │
│  │ - path_planning    │  ┌───────────────────────┐      │
│  └────────────────────┘  │ DiagnosedPublisher    │      │
│                          │ (トピック頻度監視)     │      │
│                          └───────────────────────┘      │
└──────────────────────────────────────────────────────────┘
                            ↓ /diagnostics

使用技術: ROS 2 diagnostic_updaterパッケージ

層2: 統合層（diagnostic_aggregator）¶

/diagnosticsトピックの情報を階層化して集約します。

┌──────────────────────────────────────────────────────────┐
│            統合層（diagnostic_aggregator）                │
├──────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                            │
│  SSL_System/                                               │
│  ├── Base_Station/                                         │
│  │   ├── Vision/       (vision/*)                          │
│  │   ├── AI_Planner/   (ai_planner/*)                      │
│  │   └── Local_Planner/ (local_planner/*)                  │
│  └── Team/                                                  │
│      ├── Robot_00/      (robot_00/*)                        │
│      ├── Robot_01/      (robot_01/*)                        │
│      ├── ...                                                │
│      └── Robot_12/      (robot_12/*)                        │
│                                                            │
└──────────────────────────────────────────────────────────┘
        ↓ /diagnostics_agg, /diagnostics_toplevel_state

設定ファイル: crane_bringup/config/diagnostic_aggregator.yaml

層3: 統合活用層（WorldModelWrapper）¶

診断情報をロボット利用可否判定に反映します。**循環参照を回避するため、入力ソース別にavailableを分離**しています。

┌──────────────────────────────────────────────────────────┐
│         統合活用層（WorldModelWrapper）                   │
├──────────────────────────────────────────────────────────┤
│  【循環参照回避設計】                                      │
│                                                            │
│  入力ソース別にavailableを分離:                            │
│  ┌─────────────────────────────────────────┐            │
│  │ available_vision    (診断結果に依存しない) │            │
│  │ available_feedback  (診断結果に依存しない) │            │
│  │ available_hardware  (診断結果を反映)       │            │
│  └─────────────────────────────────────────┘            │
│                                                            │
│  /diagnostics_agg購読                                      │
│    ↓                                                       │
│  ERRORレベル診断検出 → available_hardware更新              │
│                                                            │
│  総合判定: available() = available_vision && available_hardware │
│                                                            │
│  ※診断の入力はavailable_vision等のみ参照 → 循環なし       │
└──────────────────────────────────────────────────────────┘

コード: crane_msg_wrappers/world_model_wrapper.cpp, crane_physics/robot_info.hpp

診断階層構造¶

診断情報は以下の階層構造で管理されます（diagnostic_aggregator.yamlで定義）：

SSL_System/
├── Base_Station/           # 計算PC上のコンポーネント
│   ├── Vision/            # vision/* の診断
│   │   └── vision/processing
│   ├── AI_Planner/        # ai_planner/* の診断
│   │   └── ai_planner/planning_cycle
│   └── Local_Planner/     # local_planner/* の診断
│       └── local_planner/path_planning
└── Team/                   # ロボット群
    ├── Robot_00/          # robot_00/* の診断
    │   ├── robot_00/communication
    │   ├── robot_00/battery
    │   └── robot_00/robot_error
    ├── Robot_01/          # robot_01/* の診断
    ├── ...
    └── Robot_12/          # robot_12/* の診断

タイムアウト設定¶

すべてのアナライザーに対して**5.0秒**のタイムアウトが設定されています。診断情報が5秒以上更新されない場合、状態はSTALEとなります。

コンポーネント別診断詳細¶

crane_robot_receiver（DiagnosticPublisher）¶

最も包括的な診断機能を提供する中核コンポーネントです。各ロボット（ID 0-12）について3種類の診断情報を提供します。

診断名の命名規則¶

robot_{:02d}/communication    # ロボット00-12の通信状態
robot_{:02d}/battery          # ロボット00-12のバッテリー状態
robot_{:02d}/robot_error      # ロボット00-12のロボットエラー

注: ロボット番号は必ず2桁形式（例: robot_00, robot_01）で表記されます。

1. 通信状態監視（communication）¶

ロボットとの通信品質を監視します。

監視項目: Ping応答時間

判定基準:

条件	レベル	メッセージ
Ping時間 > 50ms	ERROR	"Communication is too slow: {ping_time} ms"
Ping時間 > 10ms	WARN	"Communication is slow: {ping_time} ms"
Ping時間 ≤ 10ms	OK	"Communication is OK: {ping_time} ms"
Pingデータなし	WARN	"No ping data available"

KeyValue情報:

ping_time: Ping応答時間（ミリ秒）

シミュレータモード対応:

sim_modeパラメータがtrueの場合、PingデータがなくてもOKとして扱います（シミュレータではPing機能が使用されないため）。

実装ファイル: crane_robot_receiver/src/diagnostic_publisher.cpp:communicationDiagnosticCallback

2. バッテリー監視（battery）¶

ロボットのバッテリー電圧を監視します。

監視項目: バッテリー電圧

判定基準:

条件	レベル	メッセージ
電圧 < 22.0V	ERROR	"Battery voltage is too low: {voltage} V"
電圧 < 23.0V	WARN	"Battery voltage is low: {voltage} V"
電圧 ≥ 23.0V	OK	"Battery voltage is OK: {voltage} V"
バッテリーデータなし	WARN	"No battery data available"

KeyValue情報:

voltage: バッテリー電圧（ボルト）

実装ファイル: crane_robot_receiver/src/diagnostic_publisher.cpp:batteryDiagnosticCallback

3. ロボットエラー監視（robot_error）¶

RobotFeedbackメッセージから報告されるハードウェアエラーを監視します。

監視対象:

POWERエラー: 電源系統のエラー（14種類）
BLDCモーターエラー: 4つの駆動モーター（RF, RB, LB, LF）のエラー（各7種類）

判定基準:

条件	レベル	メッセージ
エラーあり (`has_error == true`)	ERROR	"{エラー種別}: {エラー詳細} (継続時間: {duration}s, 値: {value})"
エラーなし	OK	"No robot error detected"
フィードバックなし	WARN	"No feedback data available"

エラー種別の判定:

error_id == 100: POWERエラー
error_id == 0-3: BLDCモーターエラー（0=RF, 1=RB, 2=LB, 3=LF）

KeyValue情報:

error_id: エラー発生箇所ID
error_info: エラー種別コード
error_value: エラー値
error_duration: エラー継続時間（秒）

詳細なエラーコードはエラーコードリファレンスを参照してください。

実装ファイル: crane_robot_receiver/src/diagnostic_publisher.cpp:robotErrorDiagnosticCallback

エラーマップ管理¶

DiagnosticPublisherは各ロボットについて**エラーマップ**（std::map<std::string, ErrorInfo>）を維持し、複数のエラーを同時に追跡します。

struct ErrorInfo {
  std::string type;        // エラータイプ (robot_error, communication, battery)
  std::string message;     // エラーメッセージ
  int level;               // エラーレベル (0: OK, 1: WARN, 2: ERROR, 3: STALE)
  rclcpp::Time timestamp;  // エラーが発生した時刻
};

エラータイムアウト処理:

10秒以上経過したエラーはマップから削除され、可視化からも消えます。これにより、一時的なエラーが解消された後の状態を正確に反映できます。

可視化機能¶

DiagnosticPublisherは診断情報をFoxgloveで可視化するための機能を提供します：

エラーメッセージの表示: ロボットの位置にエラーメッセージをテキストとして表示
色分け: エラーレベルに応じて色を変更（WARN=黄色、ERROR=赤、STALE=グレー）
タイムスタンプ管理: 古いエラーは自動的に非表示

実装ファイル: crane_robot_receiver/src/diagnostic_publisher.cpp:visualizeRobotErrors

シミュレータモード¶

sim_modeパラメータ（デフォルト: false）により、シミュレータと実機で動作を切り替えます：

実機モード (sim_mode: false):
- Pingデータ必須
- バッテリーデータ必須
- すべての診断を厳密に実行

シミュレータモード (sim_mode: true):
- PingデータなしでもOK
- その他の診断は通常通り実行

パラメータ設定: crane.launch.xml

crane_local_planner¶

経路計画システムの健全性を監視します。

診断名¶

local_planner/path_planning

監視項目¶

LocalPlannerの初期化状態とWorldModelの取得状態を監視します。

判定基準:

条件	レベル	メッセージ
プランナー未初期化	ERROR	"Planner is not initialized"
WorldModel未取得	WARN	"WorldModel is not available"
WorldModel未更新（1秒以上）	WARN	"WorldModel is stale"
正常動作	OK	"Path planning is working normally"

実装ファイル: crane_local_planner/src/local_planner.cpp

crane_world_model_publisher¶

Vision処理の状態を監視します。

診断名¶

vision/processing

監視項目¶

Vision GCからのデータ受信状態を監視します。

判定基準:

条件	レベル	メッセージ
Visionデータなし（1秒以上）	ERROR	"No vision data received for over 1 second"
正常処理中	OK	"Vision processing is running"

実装ファイル: crane_world_model_publisher/src/world_model_publisher.cpp

crane_session_controller¶

AI計画サイクルの監視を行います。

診断名¶

ai_planner/planning_cycle

監視項目¶

AI計画の実行サイクルとWorldModelの更新状態を監視します。

判定基準:

条件	レベル	メッセージ
WorldModel未準備	WARN	"WorldModel is not ready"
更新なし（1秒以上）	ERROR	"Planning cycle has not run for over 1 second"
更新遅延（500ms以上）	WARN	"Planning cycle is slow (last update: {time} ms ago)"
正常動作	OK	"Planning cycle is running normally (last update: {time} ms ago)"

実装ファイル: session/crane_session_controller/src/session_controller.cpp

DiagnosedPublisher（crane_comm）¶

トピックの配信頻度を自動監視するテンプレートクラスです。

概要¶

DiagnosedPublisherは通常のROS 2 Publisherをラップし、トピックの配信頻度を自動的に診断します。

使用箇所¶

以下のコンポーネントで使用されています：

コンポーネント	トピック	最小頻度	最大頻度
WorldModelPublisher	`/world_model`	50 Hz	70 Hz
SessionController	`/robot_commands`	50 Hz	70 Hz
LocalPlanner	`/robot_commands`	50 Hz	70 Hz
SimSender	grSimコマンド	50 Hz	70 Hz

動作原理¶

template <typename MessageT>
class DiagnosedPublisher {
  // トピック配信と同時に診断情報を更新
  void publish(const MessageT & message) {
    topic_diagnostic.tick(clock->now());  // 配信頻度を記録
    publisher->publish(message);
  }
};

diagnostic_updater::TopicDiagnosticが内部で配信頻度を計測し、設定された範囲（min/max Hz）外の場合に自動的にWARNまたはERRORを報告します。

実装ファイル: utility/crane_comm/include/crane_comm/diagnosed_publisher.hpp

利用可否判定の多層設計¶

循環参照回避のための設計思想¶

診断結果を利用可否判定に反映する際、**診断の入力として利用可否を参照すると循環参照が発生**します。これを回避するため、入力ソース別にavailableを分離しています。

RobotInfo（C++構造体）の多層available¶

// crane_physics/robot_info.hpp
struct RobotInfo {
  // 入力ソース別の基礎データ（相互に独立）
  bool available_vision = false;     // ビジョン検出（診断結果に依存しない）
  bool available_hardware = false;   // ハードウェア診断結果
  bool available_feedback = false;   // フィードバック検出

  // 判定関数（用途に応じて使い分け）
  auto available() const -> bool {
    return available_vision && available_hardware;  // 基本判定
  }
  auto availableStrict() const -> bool {
    return available_vision && available_hardware && available_feedback;
  }
  auto availableLoose() const -> bool {
    return available_vision;
  }
};

RobotInfoメッセージフィールド¶

# crane_msgs/msg/RobotInfo.msg
# 入力ソース別の検出状態（循環参照回避のため個別に保持）
bool available_vision      # ビジョンで検出されているか
bool available_feedback    # フィードバックで検出されているか
bool available_tracker     # 内部トラッカーで検出されているか

# エラー情報（診断システムへの入力）
bool has_error
uint16 error_id
uint16 error_info

統合処理とデータフロー¶

[ビジョン/フィードバック] → available_vision, available_feedback
                            ↓（診断の入力）
                       Diagnostic Publisher
                            ↓
                     /diagnostics_agg
                            ↓（診断の出力）
                     available_hardware
                            ↓
            available() = available_vision && available_hardware

重要: 診断はavailable_vision等のみを参照し、診断結果のavailable_hardwareには依存しないため、循環参照を完全に回避できます。

エラーレベルの扱い¶

OK/WARN: available_hardware = true（動作可能）
ERROR/STALE: available_hardware = false（動作不可）

実装ファイル: crane_msg_wrappers/src/world_model_wrapper.cpp, crane_physics/robot_info.hpp

エラーコードリファレンス¶

エラー種別¶

ロボットのハードウェアエラーは以下の2種類に分類されます：

POWERエラー (error_id == 100): 電源系統のエラー（電圧不足、過電圧、過電流、キャパシタ異常、過熱など14種類）
BLDCモーターエラー (error_id == 0-3): 4つの駆動モーター（RF, RB, LB, LF）のエラー（電圧異常、過電流、過熱、エンコーダエラーなど7種類）

エラーコード詳細¶

詳細なエラーコード一覧とビットフラグ定義は以下を参照：

定義: crane_robot_receiver/include/crane_robot_receiver/robot_errors.hpp
変換関数: getPowerErrorString(), getBLDCErrorString()

エラーメッセージ例: POWER : UNDER_VOLTAGE, BLDC-RF : MOTOR_OVER_HEAT

診断情報の活用¶

ロボット利用可否判定¶

診断結果はavailable()関数で総合判定され、故障ロボットが自動的にAI計画から除外されます。

// 基本判定: vision && hardware
info->available()        // プランナーで使用
info->availableStrict()  // 重要操作で使用
info->availableLoose()   // 緊急時/表示用

可視化¶

Foxglove: ロボット位置にエラーメッセージを色分け表示（10秒タイムアウト）
rqt_robot_monitor: ros2 run rqt_robot_monitor rqt_robot_monitor で階層的な診断情報を確認

設定ファイル¶

diagnostic_aggregator.yaml¶

診断情報の階層構造を定義する設定ファイルです。

ファイルパス: crane_bringup/config/diagnostic_aggregator.yaml

基本構造¶

analyzers:
  ros__parameters:
    path: 'SSL_System'  # ルートパス

    # Base Station（計算PC）の診断
    base_station:
      type: diagnostic_aggregator/AnalyzerGroup
      path: Base_Station
      analyzers:
        vision:
          type: diagnostic_aggregator/GenericAnalyzer
          path: Vision
          contains: ['vision/']
          timeout: 5.0

        ai_planner:
          type: diagnostic_aggregator/GenericAnalyzer
          path: AI_Planner
          contains: ['ai_planner/']
          timeout: 5.0

        local_planner:
          type: diagnostic_aggregator/GenericAnalyzer
          path: Local_Planner
          contains: ['local_planner/']
          timeout: 5.0

    # Team（ロボット群）の診断
    team:
      type: diagnostic_aggregator/AnalyzerGroup
      path: Team
      analyzers:
        robot_00:
          type: diagnostic_aggregator/GenericAnalyzer
          path: Robot_00
          contains: ['robot_00/']
          timeout: 5.0
        # robot_01 から robot_12 まで同様

アナライザータイプ¶

AnalyzerGroup: 子アナライザーをグループ化
GenericAnalyzer: パターンマッチングで診断を集約

パラメータ¶

path: 階層パス
contains: マッチングパターン（リスト）
timeout: タイムアウト時間（秒）

crane.launch.xml統合¶

診断ノードの起動設定です。

ファイルパス: crane_bringup/launch/crane.launch.xml

diagnostic_publisher_node起動¶

<node pkg="crane_robot_receiver" exec="diagnostic_publisher_node" name="diagnostic_publisher">
  <param name="sim_mode" value="$(var sim_mode)" />
</node>

パラメータ:

sim_mode: シミュレータモードフラグ（デフォルト: false）

diagnostic_aggregator起動¶

<node pkg="diagnostic_aggregator" exec="aggregator_node" name="diagnostic_aggregator">
  <param from="$(find-pkg-share crane_bringup)/config/diagnostic_aggregator.yaml" />
</node>

診断トピック¶

標準トピック¶

ROS 2 diagnosticsが提供する標準トピックです。

/diagnostics¶

型: diagnostic_msgs/msg/DiagnosticArray

説明: すべてのコンポーネントから配信される生の診断情報

配信者:

DiagnosticPublisher（各ロボット×3診断）
WorldModelPublisher
SessionController
LocalPlanner
DiagnosedPublisher（各トピック）

サンプル確認:

ros2 topic echo /diagnostics

/diagnostics_agg¶

型: diagnostic_msgs/msg/DiagnosticArray

説明: diagnostic_aggregatorによって階層化・集約された診断情報

配信者: diagnostic_aggregator

サンプル確認:

ros2 topic echo /diagnostics_agg

/diagnostics_toplevel_state¶

型: diagnostic_msgs/msg/DiagnosticStatus

説明: システム全体の最上位レベルの診断状態

配信者: diagnostic_aggregator

サンプル確認:

ros2 topic echo /diagnostics_toplevel_state

ロボット別トピック（後方互換）¶

各ロボット専用の診断トピックも提供されています。

/diagnostics/robot_{:02d}¶

型: diagnostic_msgs/msg/DiagnosticArray

説明: 特定ロボットの診断情報（後方互換のため提供）

配信者: DiagnosticPublisher

例:

ros2 topic echo /diagnostics/robot_00
ros2 topic echo /diagnostics/robot_05

開発ガイド¶

新規診断項目の追加方法¶

新しいコンポーネントに診断機能を追加する手順です。

1. diagnostic_updaterの使用¶

ヘッダーインクルード:

#include <diagnostic_updater/diagnostic_updater.hpp>

メンバ変数追加:

class MyNode : public rclcpp::Node {
private:
  diagnostic_updater::Updater diagnostics_updater_;
};

コンストラクタで初期化:

MyNode::MyNode() : Node("my_node"), diagnostics_updater_(this) {
  // 診断タスクを追加
  diagnostics_updater_.add(
    "my_component/status",  // 診断名
    this,
    &MyNode::diagnosticCallback  // コールバック関数
  );

  // 更新頻度を設定（オプション）
  diagnostics_updater_.setHardwareID("my_hardware");
}

診断コールバック実装:

void MyNode::diagnosticCallback(diagnostic_updater::DiagnosticStatusWrapper & stat) {
  if (is_error_condition) {
    stat.summary(diagnostic_msgs::msg::DiagnosticStatus::ERROR, "エラーが発生しました");
    stat.add("error_code", error_code);
    stat.add("detail", error_detail);
  } else if (is_warn_condition) {
    stat.summary(diagnostic_msgs::msg::DiagnosticStatus::WARN, "警告状態です");
    stat.add("warning_info", warn_info);
  } else {
    stat.summary(diagnostic_msgs::msg::DiagnosticStatus::OK, "正常動作中");
    stat.add("status", "running");
  }
}

定期的に更新:

void MyNode::timerCallback() {
  // 処理...

  // 診断情報を更新
  diagnostics_updater_.force_update();
}

2. 診断名の命名規則¶

診断名は以下の規則に従ってください：

カテゴリ/項目名: category/item_name形式
ロボット関連: robot_{:02d}/category（必ず2桁）
コンポーネント名を明確に: 他と重複しない固有の名前

良い例:

vision/processing
ai_planner/planning_cycle
robot_00/communication
my_component/initialization

悪い例:

status（曖昧すぎる）
robot_0/error（1桁表記）
MyComponent（階層なし）

3. diagnostic_aggregator.yamlへの追加¶

新しい診断を階層に追加します。

Base Station配下に追加する場合:

analyzers:
  ros__parameters:
    path: 'SSL_System'
    base_station:
      type: diagnostic_aggregator/AnalyzerGroup
      path: Base_Station
      analyzers:
        # 既存のアナライザー...

        # 新規追加
        my_component:
          type: diagnostic_aggregator/GenericAnalyzer
          path: MyComponent
          contains: ['my_component/']
          timeout: 5.0

Team（ロボット）配下に追加する場合:

ロボット別の診断は自動的にrobot_{:02d}/パターンでマッチングされるため、設定変更不要です。

4. DiagnosedPublisherの使用¶

トピック配信頻度を監視する場合は、DiagnosedPublisherを使用します。

#include <crane_comm/diagnosed_publisher.hpp>

// 通常のPublisherの代わりにDiagnosedPublisherを使用
crane::DiagnosedPublisher<MyMessageType> diagnosed_pub(
  this,                    // ノード
  "/my_topic",             // トピック名
  10,                      // QoS履歴深度
  50.0,                    // 最小更新頻度（Hz）
  70.0                     // 最大更新頻度（Hz）
);

// 配信（診断も自動的に更新される）
diagnosed_pub.publish(message);

デバッグ方法¶

rqt_robot_monitorの使用¶

GUIで診断情報を確認します。

ros2 run rqt_robot_monitor rqt_robot_monitor

Foxgloveでの確認¶

Foxglove Studioで以下を表示：

Diagnosticsパネル: /diagnostics_aggを表示
3Dパネル: ロボット位置のエラーメッセージを確認

トピックの直接確認¶

ターミナルでトピックを監視します。

# 生の診断情報
ros2 topic echo /diagnostics

# 集約された診断情報
ros2 topic echo /diagnostics_agg

# 最上位レベルの状態
ros2 topic echo /diagnostics_toplevel_state

# 特定ロボットの診断
ros2 topic echo /diagnostics/robot_00

診断情報のフィルタリング¶

特定の診断名のみを表示します。

ros2 topic echo /diagnostics | grep -A 10 "robot_00/battery"

トラブルシューティング¶

主な問題と対処¶

症状	確認方法	対処法
診断情報が表示されない	`ros2 node list \\| grep aggregator` `ros2 topic echo /diagnostics`	aggregator起動確認 YAMLの`contains`パターン確認
エラーが誤検出される	閾値とsim_mode確認	`diagnostic_publisher.cpp`の閾値調整 `sim_mode: true`（シミュレータ時）
STALEエラー頻発	`ros2 topic hz /diagnostics`	`force_update()`呼び出し確認タイムアウト延長
ロボットが利用不可	`ros2 topic echo /diagnostics/robot_XX`	ERRORレベル診断を確認 `available_vision/hardware/feedback`の各状態を確認

参考資料¶

ROS 2公式ドキュメント¶

diagnostic_updater: https://github.com/ros/diagnostics/tree/ros2/diagnostic_updater
diagnostic_aggregator: https://github.com/ros/diagnostics/tree/ros2/diagnostic_aggregator
diagnostic_msgs: https://github.com/ros2/common_interfaces/tree/rolling/diagnostic_msgs

Crane内部実装ファイル¶

ヘッダーファイル¶

crane_robot_receiver/include/crane_robot_receiver/diagnostic_publisher.hpp - DiagnosticPublisherクラス定義
crane_robot_receiver/include/crane_robot_receiver/robot_errors.hpp - エラーコード定義
utility/crane_comm/include/crane_comm/diagnosed_publisher.hpp - DiagnosedPublisherテンプレート

実装ファイル¶

crane_robot_receiver/src/diagnostic_publisher.cpp - DiagnosticPublisher実装
crane_msg_wrappers/src/world_model_wrapper.cpp - 診断情報の利用可否判定への統合
crane_local_planner/src/local_planner.cpp - LocalPlanner診断実装
crane_world_model_publisher/src/world_model_publisher.cpp - Vision診断実装
session/crane_session_controller/src/session_controller.cpp - SessionController診断実装

設定ファイル¶

crane_bringup/config/diagnostic_aggregator.yaml - 診断階層構造定義
crane_bringup/launch/crane.launch.xml - 診断ノード起動設定

メッセージ定義¶

crane_msgs/msg/RobotInfo.msg - エラー情報フィールド
crane_msgs/msg/RobotFeedback.msg - ハードウェアフィードバック

可視化ツール¶

Foxglove Studio: https://foxglove.dev/
rqt_robot_monitor: ROS 2パッケージ（ros-${ROS_DISTRO}-rqt-robot-monitor）

まとめ¶

Crane診断システムは、ROS 2の標準diagnostics機能を活用し、システム全体の健全性を包括的に監視します。

主要な設計原則:

3層アーキテクチャ: データ収集→統合→活用により、各コンポーネントの状態を階層的に管理
循環参照回避: 入力ソース別にavailableを分離し、診断の入力（available_vision等）と出力（available_hardware）を明確に分離
多層判定: 用途に応じてavailable(), availableStrict(), availableLoose()を使い分け

診断情報は単なるログではなく、システムの自律的な動作調整（故障ロボットの自動除外）に活用される重要な情報です。新規診断項目の追加は開発ガイドを参照してください。

Crane Diagnostics System（診断システム）¶

目次¶

概要¶

主な特徴¶

診断レベル¶

アーキテクチャ¶

層1: データ収集層（各コンポーネント）¶

層2: 統合層（diagnostic_aggregator）¶

層3: 統合活用層（WorldModelWrapper）¶

診断階層構造¶

タイムアウト設定¶

コンポーネント別診断詳細¶

crane_robot_receiver（DiagnosticPublisher）¶

診断名の命名規則¶

1. 通信状態監視（communication）¶

2. バッテリー監視（battery）¶

3. ロボットエラー監視（robot_error）¶

エラーマップ管理¶

可視化機能¶

シミュレータモード¶

crane_local_planner¶

診断名¶

監視項目¶

crane_world_model_publisher¶

診断名¶

監視項目¶

crane_session_controller¶

診断名¶

監視項目¶

DiagnosedPublisher（crane_comm）¶

概要¶

使用箇所¶

動作原理¶

利用可否判定の多層設計¶

循環参照回避のための設計思想¶

RobotInfo（C++構造体）の多層available¶

RobotInfoメッセージフィールド¶

統合処理とデータフロー¶

エラーレベルの扱い¶

エラーコードリファレンス¶

エラー種別¶

エラーコード詳細¶

診断情報の活用¶

ロボット利用可否判定¶

可視化¶

設定ファイル¶

diagnostic_aggregator.yaml¶

基本構造¶

アナライザータイプ¶

パラメータ¶

crane.launch.xml統合¶

diagnostic_publisher_node起動¶

diagnostic_aggregator起動¶

診断トピック¶

標準トピック¶

/diagnostics¶

/diagnostics_agg¶

/diagnostics_toplevel_state¶

ロボット別トピック（後方互換）¶

/diagnostics/robot_{:02d}¶

開発ガイド¶

新規診断項目の追加方法¶

1. diagnostic_updaterの使用¶

2. 診断名の命名規則¶

3. diagnostic_aggregator.yamlへの追加¶

4. DiagnosedPublisherの使用¶

デバッグ方法¶

rqt_robot_monitorの使用¶

Foxgloveでの確認¶

トピックの直接確認¶

診断情報のフィルタリング¶

トラブルシューティング¶

主な問題と対処¶

参考資料¶

ROS 2公式ドキュメント¶

関連パッケージドキュメント¶

Crane内部実装ファイル¶

ヘッダーファイル¶

実装ファイル¶

設定ファイル¶