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ros_contorl/devices
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
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devices/ —— 设备与外部文件总目录

这个目录存在的唯一目的:把「换个硬件」从改代码变成改配置。

设计原则(务必先读)

1. 选型与数值分离

关注点 放在哪 谁改
用哪个品牌的哪个驱动 devices/registry.yaml 集成工程师(很少改)
设备号 / 速度 / 阈值 / 悬高 config/site.yaml 现场操作人员(经常改)

devices/ 下不允许出现任何现场数值。 数值只有 config/site.yaml 一个来源。 这样可以避免现在这种「同一个值三处定义、改了不生效」的问题。

2. 目录约定

devices/
├── registry.yaml        # 选型开关(唯一入口)
├── robots/              # 机械臂:RDK + 适配器
├── grippers/            # 夹爪
├── sensors/
│   └── orisys/          # ★ 视触觉核心,长期迭代,单独占一个大文件夹
├── cameras/             # 相机
└── sim/                 # 仿真平台(当前 Gazebo)

每个品牌一个子目录,子目录内固定结构:

<类别>/<品牌>/
├── manifest.yaml        # 我是谁 / 支持什么能力 / 需要哪些配置 / 外部文件放哪
├── driver/              # 适配器(把厂商 API 翻译成框架接口)
└── <厂商物料>/          # 如 rdk/、sdk/,原样放置,不要改名

3. 一个新品牌要接进来,只需要四步

  1. 丢物料:把厂商的 RDK / SDK / 驱动包放进 <类别>/<品牌>/ 下对应文件夹 (格式和命名要求写在该类别的 README.md 里,必须按它要求放)。
  2. 填 manifest:复制同类别的 manifest.yaml 改四个字段(id / label / driver.package / config_schema)。
  3. 写适配器:在 driver/ 下实现框架的接口契约(见 src/arm_interfaces/)。 这一步的工作量取决于厂商 —— 如果厂商本来就提供符合契约的 ROS 2 驱动,这一步几乎为零。
  4. 改一行选型:把 registry.yaml 里对应类别的值改成新品牌 id。

诚实说明:第 3 步无法完全避免。Flexiv 的 RDK 是 C++/Python 库而不是 ROS 2 驱动, 所以它外面永远需要一层薄适配器。框架能做的是把这层适配器写到最薄(只做 API 翻译, 不含任何业务逻辑),而不是让你零代码接入。

4. 启动时的校验

框架启动会依次读 registry.yaml → 各 manifest.yaml → config/site.yaml, 校验三件事:

  • 选中的品牌目录存在,且 manifest.yaml 可解析;
  • manifest 里 assets 声明的必需物料文件都在;
  • config_schema 里标记 required: true 的配置键,在 site.yaml 里都有值。

任何一项不满足立即报错并明确指出该去哪个文件补什么,不允许静默降级。 这是替代现在「run_handeye.sh 传了 5 个节点没声明的参数、调参静默失效」那类问题的机制。