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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>
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
- 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)。 - 填 manifest:复制同类别的
manifest.yaml改四个字段(id / label / driver.package / config_schema)。 - 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。 - 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。