P5c-2:仿真世界 + 机器人描述 + 控制器配置,并解决两处官方描述与 Gazebo 的不兼容
这一步解决的是"官方 Flexiv 描述能不能喂给 Gazebo"的问题。结论是**不能直接用**,
有两处不兼容,且都只有 Gazebo 会暴露 —— RViz/MoveIt 完全正常,所以此前从未发现。
问题一:7 轴本体的质量/惯量是"孤儿标签"
rizon_arm.xacro 调 get_inertias 时没写 <inertial> 包裹,而那个宏只吐
<origin>/<mass>/<inertia> 三个碎片。RViz/MoveIt 忽略不认识的子元素所以看着
没事;sdformat 判定 "link has no <inertial> block",然后把 **link 和它的父
关节一起丢掉**。症状极具误导性:机械臂凭空消失或只剩夹爪,报错只有一句
"link[sim_link1] is not modeled in sdf"。
问题二:夹爪有零质量 link,导致 sdformat 惯性叠加出 NaN
grav_macro.xacro 给六个纯坐标系 dummy link 写了 mass=0、惯量全 0。
sdformat 对 fixed 关节会把子 link 惯性叠加到父 link,叠加要除以总质量 →
质量 0 就出 NaN。而报错指向的是**父** link:
Pose values must be finite. link[sim_left_finger_mount]/inertial/pose
完全看不出根因在子 link 的质量上。
修法:启动时归一化(不走改上游文件的路,因为上游由 fetch_flexiv.sh 获取、改了会被
覆盖;而且换别的臂时大概率有别的坑,在启动时统一过一道更可持续)
- 孤儿三件套 → 只重新分组已有元素,一个数字都不改
- 零质量 → 补 1e-4 kg(与夹爪其他配件同量级,0.1g 对动力学无影响),
惯量全 0 时补极小对角值避免张量退化
不发明物理数据,也不掩盖真问题:上游真没给质量时这里什么都不会包。
16 项单测,含"已有 <inertial> 不能被二次包裹"(早期用全局正则踩过,
sdformat 报 "Inertial element must have a mass element")与幂等性。
新增/改动
- devices/sim/gazebo/urdf/:arm.sim.urdf.xacro(主)、.ros2_control(gz 硬件)、
.gazebo(系统插件/材质/接触刚度)、.sensors(D405 + 双指触觉)
- devices/sim/gazebo/worlds/assembly.world:1ms 步长 + 150 次接触迭代(力信号
要干净才谈得上"切向力突变"判据)、工作台、world 级渲染插件、D435
- devices/sim/gazebo/config/controllers.yaml:控制器名 rizon_arm_controller
**故意与真机一致** —— 隔离的是关节/TF 层(sim_ 前缀),不是应用层依赖的接口
- src/arm_sim_gazebo/:新包,含 urdf_normalize(库 + CLI)与单测
一处设计纠正:D435 从 URDF 挪进 world。原本挂在 URDF 的 world link 上,结果
整台相机转 SDF 时凭空消失(sdformat 丢弃无质量根 link 时连带丢了整棵子树,
且退出码 0、不报错)。眼在手外的相机物理上就属于场景,放 world 才对;
渲染插件也一并归 world 级,避免"插件在模型里、相机在世界里"的错配。
验证(不是只看退出码)
- 带夹爪全量:sdformat 退出码 0、0 报错、15 link / 15 joint / 26 frame
- 传感器 d405_rgbd + tactile_left/right 均在;控制器插件与参数路径正确
- 世界文件 sdformat 通过
- 包在 ros_gz_sim 环境构建通过,CLI 实跑结果与库调用一致
- 未注册 gazebo_sim_launcher 入口点:模块还没写,注册了构建能过但一运行就
ImportError,不如老实缺着(manifest 里如实标注为未实现)
注:实测确认 gz_ros2_control 的硬件/接口声明**不在 SDF 里**,插件是从
/robot_description 话题读 URDF 的 <ros2_control> —— 所以启动器必须先起
robot_state_publisher 且发布归一化后的同一份 URDF,否则控制器注册的关节名
会和 Gazebo 里的对不上。这条已写进 P5c-3 的实现要求。
Co-authored-by: Cursor <cursoragent@cursor.com>
This commit is contained in:
@@ -3,21 +3,40 @@
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# Gazebo 仿真平台清单。
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# 重要:本项目的 Gazebo 目前【尚未接线】。详见本目录 README.md。
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# 这份清单声明的是「接线完成之后」应有的配置项,并把 world 设为非必填,
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# 这样在仿真还没搭建好时不会阻塞 device_check。
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# 进度(截至 P5c-2,如实记录,不要凭印象改):
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# ✔ 环境 独立 conda 环境 ros_gz_sim(Gazebo Fortress + ROS 2 Humble)
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# 安装见 scripts/install_sim_env.sh,激活见 scripts/sim_env.sh
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# ✔ 世界文件 worlds/assembly.world(sdformat 校验通过)
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# ✔ 机器人描述 urdf/(复用官方 flexiv_description,已通过 sdformat 校验)
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# ✔ 控制器 config/controllers.yaml(控制器名与真机一致)
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# ✔ 描述归一化 arm_sim_gazebo 包的 urdf_normalize(16 项单测)
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# ✘ 启动器 driver.executable 声明的 gazebo_sim_launcher 尚未实现
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# ✘ 场景模型 models/ 还是空的(工件/通止规模型未做)
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# ✘ 触觉插件 sensor_plugins/ 还是空的(Orisys 三向力插件未做)
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# ✘ 相机出图 D405 已建模,但话题出图未联调验证
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# 所以:现在**还不能**靠 run_sim.sh 跑起完整仿真,run_sim.sh 走的仍是
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# arm_bringup 的 mock 驱动(假数据)。接线步骤见本目录 README.md。
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# 一个重要结论(接线过程中实测得出,值得记住):
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# 官方 flexiv_description 直接喂 Gazebo 会被 sdformat 拒掉,有两处不兼容
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# (7 轴本体缺 <inertial> 包裹;夹爪有零质量 link 导致惯性叠加出 NaN)。
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# 两者都只有 Gazebo 会暴露,RViz/MoveIt 完全正常,所以此前从未被发现。
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# 解决方式是在启动时归一化,见 arm_sim_gazebo/urdf_normalize.py 的长注释。
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id: gazebo
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label: Gazebo 仿真
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kind: sim
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vendor: openrobotics
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version: "待填 —— 接线后记录 Gazebo 版本"
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# 实测版本。注意:Humble 配的是 Fortress(ignition-gazebo6),不是现代 gz-sim ——
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# 后者要 libprotobuf>=6.31,与 RoboStack 给 Humble 钉的 5.29.3 解不开依赖。
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version: "Fortress 6.16 (ignition-gazebo6, ros_gz + gz_ros2_control 0.7.15)"
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description: >
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物理仿真平台。当前项目的「仿真」实际是 mock 驱动(假数据),Gazebo 尚未接线:
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arm.gazebo.xacro 零引用、stack.launch.py 的 isaac 分支只有日志、没有 world 文件。
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接线步骤见本目录 README.md 的第一部分。
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物理仿真平台。环境已装好、世界与机器人描述已就绪并通过 sdformat 校验;
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启动器、场景模型(工件/通止规)与 Orisys 触觉插件尚未实现,
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因此仿真目前还不能替代 run_sim.sh 的 mock 路径。
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注意:Orisys 视触觉没有现成 Gazebo 插件,自定义插件做出来之前,
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仿真里无法验证通止规装配的 S07 接触与 S08 拧紧力判据。
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@@ -59,7 +78,10 @@ driver:
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executable: gazebo_sim_launcher
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build: colcon
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notes: >
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当前尚未实现。接线前 run_sim.sh 走的是 arm_bringup 的 mock 驱动路径。
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包已建(含经单测的 URDF 归一化),但 gazebo_sim_launcher 本身**尚未实现**,
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因此 setup.py 里暂未注册这个入口点 —— 注册了模块不存在,构建能过、
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一运行就 ImportError。P5c-3 补上实现后再注册。
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在它可用之前,run_sim.sh 仍走 arm_bringup 的 mock 驱动路径。
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# --- 配置项声明 ------------------------------------------------------------
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# 设计约束:仿真与真机共用同一套 site.yaml 参数(servo.* / hole_detect.stage2.*),
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Reference in New Issue
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