如何在pydrake中追溯输入端口所连接的输出端口？

要自动获取控制器期望值输入端口对应的上游输出端口，你可以利用DiagramBuilder框架中端口的内置方法直接追溯连接关系，无需手动记录。以下是具体实现方式（以常用的Drake框架为例，不同框架的方法名可能略有差异，但核心逻辑一致）：

• 获取目标输入端口：先拿到控制器的期望值输入端口实例。假设你的控制器对象是controller，输入端口的名称为desired_value，可以通过框架提供的端口获取方法拿到它：

  // C++ 示例
  const InputPort<double>& desired_input_port = controller->GetInputPort("desired_value");
  

  # Python 示例
  desired_input_port = controller.get_input_port("desired_value")
  

• 追溯连接的输出端口：通过输入端口的内置方法直接获取与之连接的上游输出端口：

  // C++ 示例
  const OutputPort<double>* connected_output_port = desired_input_port.GetConnectedPort();
  // 可进一步获取输出端口所属的系统
  if (connected_output_port != nullptr) {
    const System<double>& source_system = connected_output_port->get_system();
    // 后续可对source_system或端口进行数据读取、记录等操作
  }
  

  # Python 示例
  connected_output_port = desired_input_port.get_connected_port()
  if connected_output_port is not None:
      source_system = connected_output_port.get_system()
      # 后续处理逻辑
  

• 异常处理：注意如果输入端口未被连接，上述方法会返回空指针（C++）或None（Python），实际使用时一定要添加判断，避免程序崩溃或报错。

这种方式完全依赖框架的连接管理机制，无需手动维护连接映射，当系统拓扑调整时代码也能自动适配，非常适合你的监控系统中动态获取期望值来源、计算误差并记录数据的需求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Eric Cousineau