arm_dev
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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>
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3.0 KiB
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3.0 KiB
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<?xml version="1.0"?>
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仿真版 ros2_control 硬件描述。
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为什么不复用官方 flexiv_description 的 rizon.ros2_control.xacro：
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那个宏只认两种硬件插件 —— 要么 mock_components/GenericSystem，
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要么 flexiv_hardware/FlexivHardwareInterface（真机 RDK）。
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Gazebo 需要第三种：gz_ros2_control/GazeboSimSystem。官方宏里没有这个分支，
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而且改官方文件等于分叉上游描述，上游一升级就冲突。所以仿真自己写一份。
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两处必须对齐，否则 controller_manager 会报 "no hardware interface found"：
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1. 关节名 —— 必须是 sim_joint1..sim_joint7（前缀 sim_，见 naming 约定）
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2. command/state interface 名字 —— 必须与 gz_ros2_control 实际提供的接口一致
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Gazebo 侧：position/velocity 可读可写，effort 只能读。
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我们只下 position 指令（应用层走 JTC 位置轨迹），所以 command 只声明 position。
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验证插件名的方法（换 Gazebo/ros2_control 版本后建议重跑一遍确认）：
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strings $CONDA_PREFIX/lib/libgz_ros2_control-system.so | grep GazeboSimSystem
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cat $CONDA_PREFIX/share/gz_ros2_control/gz_hardware_plugins.xml
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本机实测（gz_ros2_control 0.7.15）：硬件名为 gz_ros2_control/GazeboSimSystem。
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<robot xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro">
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<xacro:macro name="arm_sim_ros2_control" params="prefix joint_count:=7">
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<ros2_control name="GazeboSimSystem" type="system">
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<hardware>
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Gazebo 的 ros2_control 硬件插件。它由 Gazebo 侧的系统插件
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（arm.sim.gazebo.xacro 里声明的 GazeboSimROS2ControlPlugin）加载，
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controller_manager 在 Gazebo 进程内被拉起来。
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注意：硬件参数（update_rate 等）不写在这里，而是在 Gazebo 的
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<plugin> 标签里配置（见 arm.sim.gazebo.xacro）。写在 <hardware> 下
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不会生效，这是 gz_ros2_control 与真机 hardware 的一个区别。
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<plugin>gz_ros2_control/GazeboSimSystem</plugin>
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</hardware>
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<!-- 关节 1..7。全部只给 position 指令 + position/velocity 状态。 -->
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<xacro:macro name="arm_sim_joint" params="name">
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<joint name="${name}">
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<command_interface name="position"/>
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<state_interface name="position"/>
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<state_interface name="velocity"/>
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</joint>
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</xacro:macro>
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<xacro:arm_sim_joint name="${prefix}joint1"/>
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<xacro:arm_sim_joint name="${prefix}joint2"/>
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<xacro:arm_sim_joint name="${prefix}joint3"/>
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<xacro:arm_sim_joint name="${prefix}joint4"/>
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<xacro:arm_sim_joint name="${prefix}joint5"/>
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<xacro:arm_sim_joint name="${prefix}joint6"/>
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<xacro:arm_sim_joint name="${prefix}joint7"/>
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</ros2_control>
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</xacro:macro>
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</robot>
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