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arm_dev 6922b18187 仿真夹爪适配器:服务接口对齐真机,开口按正运动学换算成真毫米
为什么
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应用层只认 arm_msgs/srv/GripperExecute(开口毫米),真机与仿真必须同一套接口。
但 GN01 的 URDF 里 <mimic> 是**线性近似**:直接按线性系数下发 finger_width_joint,
"命令开 20 mm"在 Gazebo 里量出来是 21.75 mm —— 抓不住工件,而且看起来像算法问题。

实测(2026-09-24,Gazebo 内量两指尖间距):
  线性下发 20 mm → 实际 21.74 mm(偏差 1.74 mm,超 2 mm 抓取容差的前半步)
  走 FK 反解     → 实际 20.00 mm(≤0.5 mm)

怎么改
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- 新增 sim_gripper_kin.py:解析 URDF 正运动学,算出"主关节值 ↔ 真实开口 mm"的
  单调曲线,反解用二分。曲线非单调/零行程时**主动报错**,不静默退化成线性。
- sim_gripper.py:开口换算全部走该曲线;容差统一改成毫米。
- sim_gripper_adapter.py:反馈改取**从动关节**(见下);is_gripped 按毫米判定。
- 新增 check_sim_gripper.py:三层验收(服务/开口一致/指尖真实几何行程 + 对称性)。

踩到的坑
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- finger_width_joint 挂在无质量的 unused_finger_width_link 上,与手指**没有机械
  连接**:命令到 0.100,它的 /joint_states 恒为 1.4e-08,6 个从动关节才准到
  0.7854。反馈若取它,/gripper/status 会永远报"开口 0 mm"。
- 残留进程会伪造出"代码写错了"的现场:旧 sim_gripper_adapter 与新实例抢话题,
  验收读到"指尖间距 0.03 mm"(真实 127 mm);孤儿 static_transform_publisher
  用 latched /tf_static 把旧相机外参按在新仿真上。
  → 新增 scripts/lib/sim_procs.sh;run_sim_gz.sh 用 setsid 独立进程组,
    PGID 记进 log_sim/sim.pgid,stop 时整组 kill;启动前预检拒绝带病启动。
- 验收脚本自己也错过两次(把 TF 的米当毫米比 → 127 mm 显示成 0.13 mm;
  用会转动指垫的中点漂移判对称 → 必然位移 16 mm)。判据改成"两侧各走多远",
  单位只在 _dist_mm 里换算一次。

验证
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  python3 -m pytest src/arm_sim_gazebo/test/ -q          → 307 passed
  python3 scripts/check_sim_gripper.py                   → 三层全过
     第 2 层:请求/反馈开口最大偏差 < 0.5 mm
     第 3 层:期望行程 vs 实际行程、左右行程差,均 < 1.5 mm
  bash scripts/stop_sim_gz.sh --list                     → 整组列出(含 static tf)

文档
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- 仿真手册:新增 §4.4(开口 mm 怎么换算)、坑 12(宽度关节不动、
  反馈必须取从动关节);停止一节改写成进程组语义。
- FRAMEWORK_RULES:新增 R4.11(残留进程会伪造现场)、R4.12(验收判据要挑
  与实现无关的物理量);R4.9 表补夹爪;清单补 13/14 两条。
- HANDBOOK:新增 §3.4「在仿真里开合夹爪」,补 §4.4 的两条新教训。

Co-authored-by: Cursor <cursoragent@cursor.com>
2026-09-24 09:46:09 +08:00
arm_dev 01940f54e7 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>
2026-09-23 14:48:16 +08:00