P5c-3 仿真启动器跑通:Gazebo + spawn + 两个控制器 active

端到端验收(headless,本机无显示器):
    ign 加载 Physics/UserCommands/SceneBroadcaster/Sensors + gz_ros2_control
    机械臂 spawn 进 assembly 世界,7 个 sim_joint 全在 /joint_states
    joint_state_broadcaster 与 rizon_arm_controller 双双 active
    world → sim_tcp 可查,且末端位姿 3 秒内不变(重力下站住)
    网格解析报错 0 条

新增:
  scripts/run_sim_gz.sh                  此前**不存在**,却被 install_sim_env.sh
                                         与 build_sim.sh 的提示语引用
  arm_sim_gazebo/robot_description.py    展开 + 归一化,launch 与 CLI 共用一份
  arm_sim_gazebo/gazebo_sim_launcher.py  薄壳:准备描述后转发给 launch 文件
  launch/gazebo_sim.launch.py            起 gz → 发归一化 URDF → spawn → 拉控制器
  test/test_robot_description.py         含"仓库里这份 world 必须过守卫"的测试

接线过程中实测踩到并修掉的三个坑,共同特征是**每一步看起来都成功**:

1) urdf_normalize 在 Python 路径下静默失效(我自己引入的,最严重)
   xacro 的输出格式在不同环境里不一样:真机环境的 CLI 缩进成多行,而仿真环境
   走 xacro.process_file().toxml() 时全挤在一行。归一化的正则要求标签之间必须有
   \n,于是**仿真路径下它什么都没做**(报告"包裹 0 处"),而 CLI 路径下正常 ——
   之前那次"已修好"的验证走的就是 CLI,所以看起来过了。
   后果是 Gazebo 会丢掉整条机械臂,正是这个归一化本来要防的事。
   已改成对空白格式零假设,并加回归测试锁住。

2) world 里声明了 <plugin> 会把默认系统挤掉
   只要 world 声明任何一个 <plugin>,Gazebo 就不再加载 server.config 的
   Physics/UserCommands/SceneBroadcaster。缺 UserCommands →
   /world/<名>/create 服务不存在 → ros_gz_sim create 调服务超时后回退发 topic、
   没人收 → **模型从未进入 Gazebo**,而 create 节点仍打印
   "OK creation of entity",控制器则永远卡在 "waiting for service"。
   已在这三个系统在 assembly.world 里显式声明,并加纯文本守卫
   check_base_plugins(),让"加了插件忘了补基础系统"在启动前就被指出。

3) gz 的插件与资源搜索路径缺 $CONDA_PREFIX/lib
   gz_ros2_control 报 "Failed to load system plugin
   [libgz_ros2_control-system.so] : couldn't find shared library",而 ldd 全齐、
   库就在 $CONDA_PREFIX/lib 下。原因是 gz 的 SystemLoader 先在搜索路径里找文件,
   找不到就直接放弃,不去 dlopen 裸文件名(所以 conda 二进制的 RPATH 兜不住);
   而 ros_gz_sim 只把 LD_LIBRARY_PATH 拼进搜索路径,conda 激活并不往那里加。
   同一原因导致 mesh 的 model:// 也解析不了(视觉报错很吵,但更要紧的是
   **碰撞网格也加载不出来**,会让后续装配的接触判据失效)。
   由于 gz_sim.launch.py 用 `from os import environ` 在生成 launch 描述时就读
   进程环境,这些变量**必须在 ros2 launch 之前**设好,因此放在 sim_env.sh ——
   在 launch 文件里用 SetEnvironmentVariable 补是无效的,会被它自己算的那份
   字典覆盖。

Co-authored-by: Cursor <cursoragent@cursor.com>
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arm_dev
2026-09-23 14:48:16 +08:00
parent e9da641160
commit 01940f54e7
11 changed files with 1253 additions and 37 deletions
+81
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@@ -0,0 +1,81 @@
#!/usr/bin/env bash
# =============================================================================
# 启动 Gazebo 仿真。
#
# 用法:
# bash scripts/run_sim_gz.sh # 无头(无显示器环境用这个)
# bash scripts/run_sim_gz.sh --gui # 带 Gazebo GUI
# bash scripts/run_sim_gz.sh --check # 只自检描述,不启动任何东西
# bash scripts/run_sim_gz.sh --print-urdf # 打印归一化后的 URDF
# bash scripts/run_sim_gz.sh --dry-run # 只打印将执行的命令
# bash scripts/run_sim_gz.sh --verbose # 打开 Gazebo 详细日志
# bash scripts/run_sim_gz.sh --world /abs/other.world
# bash scripts/run_sim_gz.sh --no-gripper --no-sensors # 最省资源的运动学验证
#
# 与 scripts/run_sim.sh 的区别(两个名字容易混,这里说清):
# run_sim.sh ← 走 arm_bringup 的 **mock** 驱动:假数据 + RViz,无物理
# run_sim_gz.sh ← 走 Gazebo:真物理、真接触
# 两者互不影响,也都不需要真机。要验证力控/接触类逻辑只能用后者。
#
# ⚠️ 这个脚本此前**不存在**,却被 install_sim_env.sh(两处)与 build_sim.sh 的
# 提示语引用 —— 照做会直接报"文件不存在"。现在补上。
# =============================================================================
set -euo pipefail
ROOT="$(cd "$(dirname "${BASH_SOURCE[0]}")/.." && pwd)"
cd "${ROOT}"
# 显式映射到 gazebo_sim_launcher 的选项,不做原样透传。
# 透传会把拼错的选项静默吞掉(ros2 launch 对未知的 key:=value 不报错),
# 而"我明明设了 --gui 却没生效"这类问题极难查。
LAUNCH_ARGS=()
PASS_ONLY=0 # 1 = 只准备描述,不启动(--check / --print-urdf / --dry-run)
while [[ $# -gt 0 ]]; do
case "$1" in
--gui) LAUNCH_ARGS+=(--headless false); shift ;;
--headless) LAUNCH_ARGS+=(--headless true); shift ;;
--verbose|-v) LAUNCH_ARGS+=(--verbose); shift ;;
--no-gripper) LAUNCH_ARGS+=(--no-gripper); shift ;;
--no-sensors) LAUNCH_ARGS+=(--no-sensors); shift ;;
--check|--print-urdf|--dry-run)
LAUNCH_ARGS+=("$1"); PASS_ONLY=1; shift ;;
--world)
[[ -n "${2:-}" ]] || { echo "--world 需要跟一个路径" >&2; exit 2; }
LAUNCH_ARGS+=(--world "$2"); shift 2 ;;
-h|--help) sed -n '2,18p' "$0"; exit 0 ;;
*) echo "未知参数: $1(用 --help 看用法)" >&2; exit 2 ;;
esac
done
if [[ ! -f "${ROOT}/install_sim/setup.bash" ]]; then
echo "install_sim/ 还不存在。先跑:" >&2
echo " bash scripts/build_sim.sh" >&2
exit 1
fi
# sim_env.sh 会先退到 base 再激活目标环境,避免同一 shell 里来回切造成的
# PATH/PYTHONPATH 残留(详见 scripts/lib/conda_switch.sh 顶部的实测说明)。
# shellcheck disable=SC1091
source "${ROOT}/scripts/sim_env.sh"
if ! command -v ign >/dev/null 2>&1; then
echo "找不到 ign(Gazebo Fortress 的 CLI)。先跑:" >&2
echo " bash scripts/install_sim_env.sh" >&2
exit 1
fi
if [[ "${PASS_ONLY}" -eq 1 ]]; then
# 这些选项不启动任何东西,只准备描述,直接转发。
exec ros2 run arm_sim_gazebo gazebo_sim_launcher "${LAUNCH_ARGS[@]}"
fi
echo "=== 启动 Gazebo 仿真 ==="
echo " 环境 : ${CONDA_DEFAULT_ENV:-?} ROS_DOMAIN_ID=${ROS_DOMAIN_ID:-?}"
echo " 退出方式 : Ctrl-C"
echo
echo " 首次启动约需 10~20 秒(Gazebo 初始化 + spawn + 拉控制器)。"
echo " 验收: ros2 control list_controllers 应看到两个 active"
echo
exec ros2 run arm_sim_gazebo gazebo_sim_launcher "${LAUNCH_ARGS[@]}"