Struct Observer 

pub struct Observer { /* private fields */ }

状态观察器（只读接口，View 模式）

直接持有 driver::Piper 引用，零拷贝、零延迟地读取底层状态。 不再使用缓存层，避免数据延迟和锁竞争。

Implementations

impl Observer

pub fn new(driver: Arc<RobotPiper>) -> Self

创建新的 Observer

注意： 此方法通常不直接调用，Observer 应该通过 Piper 状态机的 observer() 方法获取。 此方法为 pub 以支持内部测试和性能基准测试。

基准测试： 为了支持性能基准测试，此方法在 benches 中也可访问。

pub fn snapshot(&self) -> MotionSnapshot

获取运动快照（推荐用于控制算法）

此方法尽可能快地连续读取多个相关状态，减少时间偏斜。 即使底层是分帧更新的，此方法也能提供逻辑上最一致的数据。

性能

• 延迟：~20ns（连续调用 3 次 ArcSwap::load）
• 无锁竞争（ArcSwap 是 Wait-Free 的）

推荐使用场景

• 高频控制算法（>100Hz）
• 阻抗控制、力矩控制等需要时间一致性的算法

pub fn joint_positions(&self) -> JointArray<Rad>

获取关节位置（独立读取，可能与其他状态有时间偏斜）

注意

如果需要与其他状态（如速度、力矩）保持时间一致性， 请使用 snapshot() 方法。

pub fn joint_velocities(&self) -> JointArray<RadPerSecond>

获取关节速度（独立读取，可能与其他状态有时间偏斜）

注意

如果需要与其他状态（如位置、力矩）保持时间一致性， 请使用 snapshot() 方法。

返回值

返回 JointArray<RadPerSecond>，保持类型安全。

pub fn joint_torques(&self) -> JointArray<NewtonMeter>

获取关节力矩（独立读取，可能与其他状态有时间偏斜）

注意

如果需要与其他状态（如位置、速度）保持时间一致性， 请使用 snapshot() 方法。

pub fn gripper_state(&self) -> GripperState

获取夹爪状态

pub fn gripper_position(&self) -> f64

获取夹爪位置 (0.0-1.0)

pub fn gripper_effort(&self) -> f64

获取夹爪力度 (0.0-1.0)

pub fn is_gripper_enabled(&self) -> bool

检查夹爪是否使能

pub fn joint_enabled_mask(&self) -> u8

获取使能掩码（Bit 0-5 对应 J1-J6）

pub fn is_joint_enabled(&self, joint_index: usize) -> bool

检查指定关节是否使能

pub fn end_pose(&self) -> EndPoseState

获取末端位姿（独立读取，可能与其他状态有时间偏斜）

返回值

返回 EndPoseState，包含：

• end_pose: [X, Y, Z, Rx, Ry, Rz]
  • X, Y, Z: 位置（米）
  • Rx, Ry, Rz: 姿态角（弧度）

示例

let end_pose = observer.end_pose();
println!("Position: X={:.4}, Y={:.4}, Z={:.4}",
    end_pose.end_pose[0], end_pose.end_pose[1], end_pose.end_pose[2]);

pub fn is_all_enabled(&self) -> bool

检查是否全部使能

pub fn is_all_disabled(&self) -> bool

检查是否全部失能

pub fn is_partially_enabled(&self) -> bool

检查是否部分使能

pub fn is_arm_enabled(&self) -> bool

检查机械臂是否使能（兼容旧 API）

如果所有关节都使能，返回 true。

pub fn joint_state(&self, joint: Joint) -> (Rad, RadPerSecond, NewtonMeter)

获取单个关节的状态

返回 (position, velocity, torque) 元组。 注意：此方法独立读取，可能与其他状态有时间偏斜。 如需时间一致性，请使用 snapshot() 方法。

pub fn is_connected(&self) -> bool

检查机器人是否仍在响应

如果在超时窗口内收到反馈，返回 true。 这可用于检测机器人是否断电、CAN 线缆断开或固件崩溃。

示例

if observer.is_connected() {
    println!("Robot is still responding");
} else {
    println!("Robot connection lost!");
}

pub fn connection_age(&self) -> Duration

获取自上次反馈以来的时间

返回自上次成功处理 CAN 帧以来的时间。 可用于连接质量监控或诊断。

示例

let age = observer.connection_age();
if age.as_millis() > 100 {
    println!("Connection is degrading: {}ms since last feedback", age.as_millis());
}

pub fn collision_protection_levels(&self) -> [u8; 6]

获取碰撞保护级别

返回6个关节的当前碰撞防护等级（0~8，等级0代表不检测碰撞）。

返回

返回 [J1, J2, J3, J4, J5, J6] 的碰撞防护等级

示例

let levels = observer.collision_protection_levels();
println!("J1-J6 碰撞保护级别: {:?}", levels);

// 检查某个关节的保护等级
if levels[0] == 0 {
    println!("J1 未启用碰撞保护");
}

Trait Implementations

impl Clone for Observer

fn clone(&self) -> Observer

Returns a duplicate of the value.

fn clone_from(&mut self, source: &Self)

Performs copy-assignment from source.

impl Send for Observer

impl Sync for Observer