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arm_dev 47ad9d9a8b P5c-4 相机出图联调:桥接 d405/d435 到 ROS,并修掉两处静默的几何错误
相机链路(devices/sim/gazebo/config/cameras.yaml 是唯一真相)
  - sim_cameras.py        纯逻辑:话题映射 / 深度换算 / 内参 / 视场一致性比对
  - sim_camera_adapter.py 改光学系 frame_id、32FC1 米 → 16UC1 毫米、覆盖内参
  - gazebo_sim.launch.py  桥接 + 适配器 + 世界相机的静态 TF(位姿从 world 解析)

本轮修掉两个**静默**的几何错误(都能出图、都能查到 TF,但点位是错的)

  1. gz 发的 camera_info 是错的:恒为 fx=fy=277, cx=160, cy=120
     (等于它的默认 60° 视场 + 半分辨率主点),而渲染用的是配置的 87° 视场。
     照抄它做三维反投影,点会偏半米量级;单目预览完全正常。
     用已知地面平面做最小二乘反解,得 fy=337.2 / cy=239.5,与
     640/(2·tan(87°/2))=337.2、480/2=240 吻合(残差中位 0.2mm)。
     改为由 sim_cameras.intrinsics() 按 cameras.yaml 的视场重算并覆盖。
     代价:cameras.yaml 的 horizontal_fov 必须与 SDF 一致,启动时自动比对告警。

  2. assembly.world 里 D435 的 rpy 写成 (0, 50°, 180°),
     而 URDF 相机的视线是**本体 X 轴**、rpy 复合顺序又是 Rz·Ry·Rx,
     于是"先俯 50° 再偏航 180°"把视线翻到了背面:相机背对台面、只看地面。
     它不报错,而且几何自洽(点确实落在真实地面上),只查数值发现不了。
     改为 (0, 50°, 0),并加回归测试锁住。

新增验收工具 + 测试
  - scripts/check_sim_cameras.py  反投影深度、要求命中地面/台面才算通过。
    "有图像"不是验收标准;实测 d435 台面 11.9%/地面 75.3%、d405 台面 37.8%。
  - 97 项单测(新增 sim_cameras 22 项、sim_site 16 项)

顺带修掉一处"改了配置静默无效"
  - sim.world 此前硬编码在 robot_description._WORLD_REL,而 site.yaml 与
    manifest.yaml 都宣称改它就生效。现在真的读了:
    优先级 --world > site.yaml:sim.world > 内置默认(相对路径按仓库根解析)。
  - physics_enable / joint_prefix 仍未接线,但若其值与实际状态冲突,
    启动时会告警(sim_site.unwired_warnings),不再静默忽略。

文档
  - devices/sim/gazebo/README.md 重写:原文还写着"仿真不是 Gazebo"、
    相机插件用 libgazebo_ros_camera.so,与实现早已不符。现分三部分:
    哪个"仿真"是真的 / 现状与缺什么 / 五条静默失效的坑及怎么验。

Co-authored-by: Cursor <cursoragent@cursor.com>
2026-09-23 15:19:16 +08:00
arm_dev 25635e21f8 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>
2026-09-23 14:19:39 +08:00