Introdução ao Pinocchio e MeshCat para reBot Arm B601-RS

Braço Robótico 6-DOF · Suporte a Múltiplos Motores · Solucionador de Cinemática · Planejamento de Trajetória · Totalmente Open Source

traj_sim_geodesic

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Pinocchio é uma biblioteca open source para análise e otimização de dinâmica de robôs. Ela fornece cinemática direta/inversa eficiente, cálculo de dinâmica e planejamento de trajetória. MeshCat é uma ferramenta de visualização 3D baseada na web que pode exibir estados do robô e trajetórias de movimento em tempo real.

Este projeto combina as poderosas capacidades de computação do Pinocchio com a visualização intuitiva do MeshCat, fornecendo um conjunto completo de ferramentas de análise de cinemática e depuração para o reBot Arm B601-RS.

Recursos do Projeto

Análise de Cinemática Completa Suporta cálculos de cinemática direta (FK) e cinemática inversa (IK), permitindo resolver em tempo real a pose do efetuador final do braço robótico.
Visualização 3D em Tempo Real Exibe o estado do braço robótico e as trajetórias de movimento no navegador por meio do MeshCat em tempo real, sem software adicional.
Planejamento e Rastreamento de Trajetória Implementa planejamento de trajetória geodésica em SE(3), suportando controle de rastreamento CLIK (Cinemática Inversa em Malha Fechada).
Controle com Compensação de Gravidade Calcula os torques de gravidade das juntas com base no modelo dinâmico do Pinocchio, alcançando um efeito de “flutuação” para o braço robótico. Suporta versões básica e com trava de velocidade do efetuador final.
Controle de Motor em Múltiplos Modos Suporta modos de controle MIT, POS_VEL e VEL, compatível com os protocolos de motor Damiao e Robostride.
Open Source e Extensível Todo o código é open source, permitindo que os usuários personalizem algoritmos de controle e efeitos de visualização conforme suas necessidades.

Especificações

O hardware para este tutorial é fornecido pela Seeed Studio

Parâmetro	Especificação
Modelo do Braço Robótico	reBot Arm B601-RS Kit Montado com Garra
Graus de Liberdade	6+1 (com garra)
Alcance	754,7 mm (com garra) / 587,5 mm (sem garra)
Capacidade de Carga	Carga nominal 2,5 kg / Carga máxima 5 kg
Faixa de Movimento das Juntas	J1: ±150° / J2: 220° ~ 0° / J3: 220° ~ 0° / J4: ±90° / J5: ±90° / J6: ±180° / Garra: 345° ~ 0°
Repetibilidade	0,1 mm
Peso Próprio	6,7 kg
Servomotores	RobStride 06 × 3 / RobStride 00 × 4
Comunicação	Barramento CAN @ 1 Mbps
Tensão de Operação	CC 48V
Fonte de Alimentação	CC 48V 15A
Temperatura de Operação	-20°C ~ 50°C
Método de Controle	PC

Plataformas de Software Suportadas

Plataforma	Status de Suporte
ROS1	✅
MoveIt1	✅
ROS2	✅
MoveIt2	✅
Python	✅
LeRobot	✅
Isaac Sim	✅
Pinocchio	✅

Parâmetros dos Motores das Juntas

Parâmetro	RobStride 00	RobStride 06
Tensão Nominal	48V	48V
Corrente Nominal	4,7 Apk ± 10%	14,3 Apk ± 10%
Corrente de Pico	15,5 Apk ± 10%	57 Apk ± 10%
Torque Nominal	5 N.m	11 N.m
Torque de Pico	14 N.m	36 N.m
Velocidade Nominal	100 rpm ± 10%	100 rpm ± 10%
Velocidade Máxima em Vazio	315 rpm ± 10%	480 rpm ± 10%
Relação de Redução	10 : 1	9 : 1
Pares de Polos	28	—
Indutância do Motor	750 ± 20 μH	0,165 mH ± 10%
Resistência de Linha	1,5 ± 10% Ω	0,23 ± 10% Ω
Diâmetro Externo	57 mm	82 mm
Altura	51 ± 1 mm	49 ± 0,5 mm
Peso do Motor	310 g ± 3 g	621 g
Resolução do Encoder	14 bit (absoluto de volta única)
Contagem do Encoder	2
Tipo de Encoder	Encoder magnético (volta única)
Interface de Controle	CAN @ 1 Mbps
Interface de Depuração	UART @ 921600 bps
Modos de Controle	Modo MIT / Modo de Velocidade / Modo de Posição / Modo de Torque
Proteção	Proteção contra superaquecimento: temperatura do termistor do motor excede 145°C Proteção contra subtensão: tensão do motor abaixo da tensão de proteção 12V

Lista de Materiais (BOM)

Componente	Quantidade	Incluído
Braço Robótico reBot Arm B601-RS	1	✅
CANABLE	1	✅
Adaptador de Energia (CC 48V 15A)	1	✅
Cabo USB-C	1	✅
Garra	1	✅

Requisitos de Ambiente

Pré-requisito — Conclua primeiro o Guia Rápido do Braço

Antes de prosseguir com este tutorial, você deve concluir o documento reBot Arm B601-RS Quick Start de ponta a ponta, incluindo:

Desembalagem do hardware, fiação e checklist de energização
Ativação do canal CAN (can0 @ 1 Mbps) e permissão do dispositivo (sudo chmod 666 /dev/can0)
Calibração de zero de todas as juntas (2_zero_and_read.py) e verificação de que o braço pode ser comandado nos modos MIT / POS_VEL

Este tutorial assume que o braço já responde no barramento CAN, que as juntas estão zeradas e que o operador está familiarizado com os limites de segurança (permaneça dentro de 70% da área de alcance de trabalho do braço). Pular o Guia Rápido pode levar a motores mal configurados, juntas travadas ou queda do braço.

Item	Requisito
Python	3.10+
Sistema Operacional	Ubuntu 22.04+
Interface de Comunicação	Interface CAN (can0)
Fonte de Alimentação	CC 48V 15A

cuidado

Enquanto o braço robótico estiver executando exemplos, ele deve operar dentro de 70% da área de alcance de trabalho do braço. Permanecer fora da área de trabalho por um período prolongado fará com que o motor da segunda junta entre em proteção de travamento, resultando na queda do braço.

Etapas de Instalação

Etapa 1. Instalar o uv (se não estiver instalado)

curl -LsSf https://astral.sh/uv/install.sh | sh

Etapa 2. Sincronizar Ambiente (Instalar Todas as Dependências)

git clone https://github.com/Seeed-Projects/reBotArm_control_py.git
cd reBotArm_control_py
uv sync

dica

uv sync criará automaticamente um ambiente virtual (se não existir) e instalará todas as dependências com base em pyproject.toml e uv.lock.

Etapa 3. Modificar o Arquivo de Configuração para a Versão RS

Este Wiki é para reBot Arm B601-RS. Antes de executar qualquer exemplo, altere a configuração de hardware em config/rebotarm.yaml da versão DM para a versão RS:

# Before modification
hardware_yaml: "rebotarm_dm.yaml"

# After modification
hardware_yaml: "rebotarm_rs.yaml"

cuidado

Se essa configuração não for modificada, o programa se comunicará usando o protocolo de motor Damiao, fazendo com que os motores RS não sejam reconhecidos ou não funcionem corretamente.

Ferramentas de Depuração

Configuração do Canal CAN

Antes de executar exemplos de controle em máquina real e depurar motores, você precisa configurar o canal CAN (para PCAN-USB, é necessário configurar novamente após reconectar):

# PCAN-USB should usually appear directly as can0 or can1
sudo modprobe peak_usb
ip -br link

# If can0 appears, set the bitrate
sudo ip link set can0 down 2>/dev/null
sudo ip link set can0 type can bitrate 1000000 
sudo ip link set can0 up    # Bring up can0

Ferramentas de Depuração (usar apenas quando ocorrer uma exceção)

Console de Motor Único — Robostride RS06 (0x01rs06_test.py)

Use diretamente o SDK motorbridge para teste de motor único Robostride RS06. Os motores RS06 se comunicam via barramento CAN.

Comando de Execução:

uv run python example/0x01rs06_test.py

Comandos Interativos:

Comando	Descrição
`enable` / `disable`	Habilitar/Desabilitar
`set_zero`	Definir posição zero por software
`state`	Ver estado atual
`ping`	Enviar ping ao motor para obter resposta
`clear_error`	Limpar erros do motor
`mode <mit/posvel/vel>`	Alternar modo de controle
`mit <pos> [vel] [kp] [kd]`	Comando em modo MIT
`posvel <pos> [vlim]`	Comando em modo POS_VEL
`vel <velocity>`	Modo de velocidade pura
`read_param <id> [type]`	Ler parâmetros do motor
`write_param <id> <value> [type]`	Gravar parâmetros do motor
`loop`	Entrar em modo de controle em loop
`q` / `quit`	Sair

Observação: Os motores Robostride usam a interface CAN (can0 padrão), com ID de host/feedback padrão 0xFD. Durante o teste do motor, é necessário primeiro desabilitar e depois reabilitar o motor para permitir leitura e controle normais.

Calibração de Zero e Monitoramento de Ângulo (2_zero_and_read.py)

Define automaticamente todas as posições zero das juntas e exibe os ângulos das juntas em tempo real.

Comando de Execução:

uv run python example/2_zero_and_read.py

# Example output
-0.12  +0.23  -6.42  +41.74  -0.45  -0.01  -0.01

Ajuste de Parâmetros do Controlador MIT / POS_VEL

Esta seção explica como modificar os parâmetros do controlador para cada junta do braço nos modos MIT e POS_VEL, e como fazer com que as alterações entrem em vigor.

Esta seção aborda apenas “onde / como mudar”, não “qual valor usar”

Parâmetros adequados só podem ser obtidos por meio de ajuste em hardware real. Esta seção aborda apenas: onde os parâmetros estão, o que cada campo controla e como fazer com que as alterações sejam efetivas e verificá-las. Para estratégias específicas de ajuste (por exemplo, tentativa e erro, Ziegler‑Nichols), consulte referências gerais de controle de motores.

Localização do Arquivo de Configuração

Versão de hardware	Arquivo de configuração do motor	Entrada de chave
reBot Arm B601-RS (este documento)	`config/rebotarm_rs.yaml`	Defina `hardware_yaml: "rebotarm_rs.yaml"` em `config/rebotarm.yaml`
reBot Arm B601-DM	`config/rebotarm_dm.yaml`	Defina `hardware_yaml: "rebotarm_dm.yaml"` em `config/rebotarm.yaml`

Não edite rebotarm.yaml diretamente

Esse arquivo contém apenas uma única linha hardware_yaml: ...; todos os parâmetros do motor estão em rebotarm_rs.yaml / rebotarm_dm.yaml.

Estrutura do Arquivo de Configuração

Cada junta tem sua própria entrada, agrupada por modo de controle:

joints:
  - name: joint1
    motor_id: 0x01
    feedback_id: 0xFD
    model: "rs-06"
    vendor: "robstride"
    MIT:
      kp: 50.0
      kd: 3.0
    POS_VEL:
      vel_kp: 12.0
      vel_ki: 0.1
      pos_kp: 13.0
      vlim: 10.0
  # ... joint2 ~ joint6 follow the same structure ...

Como localizar:

Pelo nome da junta: para modificar uma junta, encontre o bloco - name: jointX;
Pelo modo: dentro dessa junta, MIT: contém os parâmetros do modo MIT, POS_VEL: contém os parâmetros do modo POS_VEL;
O modo atual determina qual conjunto é enviado: o script alterna modos via mode mit / mode posvel; o motor na verdade recebe os parâmetros sob o sub-bloco correspondente.

Significado dos Campos no Modo MIT

Campo	Função
`kp`	Ganho proporcional do laço de posição: a "rigidez" do rastreamento da posição alvo.
`kd`	Ganho de amortecimento do laço de velocidade: suprime oscilações causadas pelo erro de posição.

Significado dos Campos no Modo POS_VEL

Campo	Função
`vel_kp`	Ganho proporcional do laço de velocidade.
`vel_ki`	Ganho integral do laço de velocidade.
`pos_kp`	Ganho proporcional do laço de posição (funciona com `vlim` para controle híbrido posição‑velocidade).
`vlim`	Limite de velocidade, restringe a velocidade máxima de movimento.

As definições de campos diferem entre fornecedores

Os motores Damiao (DM) e Robostride (RS) usam unidades diferentes na camada de protocolo, portanto o mesmo nome de campo não é comparável entre fornecedores. Modificar o vel_kp de RS e modificar o vel_kp de DM significam coisas diferentes. Interprete cada YAML de acordo com sua própria ordem de campos, não compare valores entre arquivos de configuração.

Procedimento de Edição

Pare qualquer script em execução. O motor fica habilitado quando você edita o YAML, as alterações não entram em vigor imediatamente, e é fácil disparar comportamentos inconsistentes.
Edite o arquivo YAML correspondente:
```
# Example for RS
vim config/rebotarm_rs.yaml
```
- Altere apenas a junta que você precisa ajustar (por exemplo, joint1); deixe as juntas não relacionadas como estão;
- Dentro de uma junta, altere apenas o modo que você precisa ajustar (MIT ou POS_VEL); não modifique os campos do outro modo sem motivo.
Preserve a indentação do YAML: 2 espaços por nível, chaves separadas dos valores por : . Indentação incorreta faz com que o yaml.safe_load falhe ao analisar, e todos os parâmetros voltarão para os padrões.
Reinicie o script após salvar. O YAML é lido uma vez na inicialização do script; edições em tempo de execução não entram em vigor imediatamente.
Verificação de junta única: use um script como demo3 (MIT) / demo4 (POS_VEL) para verificar a alteração com um pequeno movimento de junta única antes de fazer um teste com o braço completo.

Verificando se a Alteração Entrou em Vigor

Observação em tempo de execução: habilite o motor em demo3 / demo4 e verifique state; se os parâmetros parecerem inalterados ou o motor se comportar exatamente como antes, o YAML foi editado incorretamente ou foi sobrescrito pelos padrões.
Auto-verificação do YAML: analise-o diretamente com Python e imprima os campos de uma junta para confirmar que os valores correspondem ao que você acabou de escrever:
```
uv run python -c "import yaml; print(yaml.safe_load(open('config/rebotarm_rs.yaml'))['joints'][0])"
```
Rollback rápido: git checkout config/rebotarm_rs.yaml restaura os padrões do repositório.

Não ajuste muitas juntas de uma vez

Alterar kp / kd drasticamente em várias juntas simultaneamente — se a direção ou o sinal de uma junta estiver errado — pode causar instantaneamente oscilações, sobrecorrente ou travamentos bruscos. Itere uma junta e um modo por vez, em pequenos passos.

Testes Básicos de Controle

Controle Completo de Juntas em Modo MIT (`3_mit_control.py`)

Todas as juntas usam o modo MIT de forma uniforme, enviando comandos de controle de forma síncrona a cada ciclo.

Entrada: Todos os ângulos das juntas (graus), separados por espaço. Se o gripper estiver configurado, é necessário um ângulo adicional para o gripper.

Comando de Execução:

uv run python example/3_mit_control.py
> 30 0 0 0 0 0 # Control motor 1 to rotate 30 degrees
> state
  pos (deg): ['+29.99', '+0.00', '-45.00', '+0.00', '+0.00', '+0.00']
> q # Exit system

perigo

Este exemplo não possui planejamento de trajetória nem de velocidade. Grandes ângulos alvo das juntas farão os motores se moverem em velocidade muito alta, e podem até acionar diretamente a proteção de sobrecorrente do motor. Recomendações:

Primeiro verifique com pequenos ângulos (por exemplo, mova uma única junta apenas 5~10 graus), confirme que a resposta e a direção do motor estão corretas antes de aumentar;
Esta seção não possui versão com trajetória suave integrada. Se você precisar de transições suaves entre múltiplos alvos, controle cuidadosamente seus alvos e o tempo, ou consulte a seção seguinte Controle IK com Trajetória Suave (8_arm_traj_control.py) e porte a abordagem de planejamento de mínimo tranco / aceleração-desaceleração para o seu próprio script;
Mantenha pessoas e outros dispositivos fora do raio de trabalho do braço durante a operação.

Controle Completo de Juntas em Modo POS_VEL (normalmente não recomendado no reBot RS, consulte sob demanda)

Nota de Adequação

Para o reBot Arm B601-RS, o modo POS_VEL (Position‑Velocity) requer ajuste de parâmetros separado para obter resultados aceitáveis (os parâmetros padrão geralmente têm desempenho pior que o modo MIT). Portanto, ele não é recomendado no fluxo de trabalho normal, mas como alguns usuários realmente precisam dele, este demo é mantido para referência e ajuste sob demanda. Se você não tiver necessidade especial, use o exemplo em modo MIT acima.

Controle Completo de Juntas em Modo POS_VEL (4_pos_vel_control.py)

Insira todos os ângulos alvo das juntas para completar o controle do motor no modo de controle híbrido POS_VEL (Position-Velocity), obtendo um movimento mais suave e controlável ao atingir os ângulos alvo, reduzindo a vibração.

Comando de Execução:

uv run python example/4_pos_vel_control.py
> 30 0 0 0 0 0 # Control motor 1 to rotate 30 degrees
> state
  pos (deg): ['+29.99', '+0.00', '-45.00', '+0.00', '+0.00', '+0.00']
> q # Exit system

Testes de Cinemática

Teste de Cinemática Direta (`5_fk_test.py`)

Calcular a pose do efetuador final com base nos ângulos das juntas.

Entrada: 6 ângulos de juntas (graus)

Saída:

Posição do efetuador final (X, Y, Z) — unidade: metros
Matriz de rotação (3×3)
Ângulos de Euler (rolagem/tangagem/guiñada) — unidade: graus

Exemplo:

uv run python example/5_fk_test.py
> 0 0 0 0 0 0
> 45 -30 15 -60 90 180

Teste de Cinemática Inversa (`6_ik_test.py`)

Resolver os ângulos das juntas com base na pose desejada do efetuador final.

Formato de Entrada:

Apenas posição: <x> <y> <z> (metros)
Posição + Orientação: <x> <y> <z> <roll> <pitch> <yaw> (graus)

Exemplo:

uv run python example/6_ik_test.py
> 0.25 0.0 0.15              # Position only
> 0.25 0.0 0.15 0 0 0        # Position + orientation

Controle de Cinemática Inversa em Modo MIT (`7_arm_ik_control.py`)

Use cinemática inversa (IK) em modo MIT para especificar as coordenadas 3D (X, Y, Z) e a orientação (ângulos de Euler) para onde o efetuador final do braço robótico deve se mover.

Formato de Entrada:

Apenas posição: <x> <y> <z> (metros)
Posição + Orientação: <x> <y> <z> <roll> <pitch> <yaw> (graus)
Digite state: Visualizar os valores atuais em radianos de cada junta.
Digite end_state: Visualizar as coordenadas atuais reais do efetuador final (m) e os ângulos de Euler (rad) no espaço.

Comando de Execução:

uv run python example/7_arm_ik_control.py

#Usage A
> 0.3 0.0 0.4 # Position only (orientation defaults to 0), move the arm end-effector to 0.3 meters forward and 0.4 meters above.

#Usage B
> 0.3 0.0 0.4 0.0 0.0 0.5 # Control both position and orientation: move to the specified position while rotating the wrist yaw angle by 0.5 radians.

> ctrl + c # Exit system

perigo

Este exemplo não possui planejamento de trajetória nem de velocidade. Grandes ângulos alvo farão os motores se moverem em velocidade muito alta, e podem até acionar diretamente a proteção de sobrecorrente do motor. Recomendações:

Primeiro verifique com pequenos ângulos (por exemplo, mova o efetuador final apenas 5~10 cm a partir de sua posição atual), confirme que a pose e a direção estão corretas antes de aumentar;
Para transições suaves entre alvos, vá diretamente para a próxima seção Controle de Cinemática Inversa com Trajetória Suave (8_arm_traj_control.py) que usa planejamento de mínimo tranco / aceleração-desaceleração;
Mantenha pessoas e outros dispositivos fora do raio de trabalho do braço durante a operação.

Controle de Cinemática Inversa com Trajetória Suave (`8_arm_traj_control.py`)

Use cinemática inversa (IK) em modo MIT para planejar automaticamente uma trajetória de movimento uniforme ou com aceleração/desaceleração suave dentro do tempo alvo, evitando vibração severa das juntas.

Formato de Entrada:

Apenas posição: <x> <y> <z> (metros)
Posição + Orientação: <x> <y> <z> <roll> <pitch> <yaw> (graus)
Posição + Orientação + Tempo (padrão 2.0): <x> <y> <z> <roll> <pitch> <yaw> <time> (graus)
Digite state: Visualizar os valores atuais em radianos de cada junta.
Digite end_state: Visualizar as coordenadas atuais reais do efetuador final (m) e os ângulos de Euler (rad) no espaço.

Comando de Execução:

uv run python example/8_arm_traj_control.py

#Usage A
> 0.3 0.0 0.4 # Position only, orientation defaults to 0, default movement time is 2.0 seconds

#Usage B
> 0.3 0.0 0.4 0.0 0.0 0.5 # Control both position and orientation: move to the specified position while rotating the wrist yaw angle by 0.5 radians, default movement time is 2.0 seconds

#Usage C
> 0.3 0.0 0.4 0.0 0.0 0.0 5.0 # Move the arm to the specific position and specify 5.0 seconds to slowly move there. (Note: If entering time, the preceding orientation parameters 0 0 0 cannot be omitted)

> ctrl + c # Exit system

E se eu observar desvio de pose?

Se você notar que a pose do efetuador final lida difere da pose alvo comandada, e a pose em si é alcançável (não está fora da área de trabalho, nem em uma singularidade), o problema provavelmente está nos parâmetros do seu controlador MIT / POS_VEL. Nesse caso, consulte a seção anterior Tuning MIT / POS_VEL Controller Parameters e faça o ajuste manual de kp / kd etc. usando a abordagem de "uma junta por vez, modo por modo, em pequenos passos"; depois de ajustar, volte a este exemplo para verificar.

Controle de Compensação de Gravidade — Versão Básica (`9_gravity_compensation.py`)

Use o modelo dinâmico Pinocchio para compensar a gravidade das juntas.

Lei de Controle:

tau = g(q)          — Gravity feedforward
pos = current motor position   — Joint position follows current position
kp = 2,  kd = 1     — Unified stiffness/damping for all joints

Comportamento Esperado:

O braço robótico pode "flutuar" em qualquer pose
Não cairá devido ao próprio peso após ser solto
Pode ser movido manualmente para qualquer posição

Comando de Execução:

uv run python example/9_gravity_compensation.py

Saída:

Exibir o torque desejado para cada junta em tempo real (N·m)
Pressione Ctrl+C para parar e desconectar

Voltar para Home Antes de Sair da Compensação de Gravidade

Ao parar o script (Ctrl+C), o programa desativará diretamente todos os motores, e o braço robótico não retornará automaticamente para zero. Segure o braço robótico com a mão ou mova-o para uma pose segura/home antes de sair para evitar quedas repentinas das juntas que possam causar colisões ou danos.

Ajustando a Compensação de Juntas Individuais

Se algumas juntas estiverem subcompensadas ou supercompensadas devido a atrito estrutural ou diferenças de montagem, você pode aplicar uma escala adicional ao elemento correspondente do array tau_g no código:

tau_g[x] *= y  # x is the joint motor id, y is the compensation factor, usually starting from 1
# This compensation is generally only used for joints 2 and 3

Por exemplo, tau_g[2] *= 1.2 significa aumentar o torque de compensação de gravidade da junta 2 em 20%. Recomenda-se ajustar item por item com base no efeito de flutuação real para evitar fazer alterações excessivamente grandes de uma só vez.

Controle de Compensação de Gravidade — Versão com Travamento de Velocidade do Efetuador Final (`10_gravity_compensation_lock.py`)

Com base na compensação de gravidade básica, adiciona detecção de velocidade do efetuador final e mecanismo de travamento de ângulo de junta.

Lei de Controle:

tau = g(q) + integral_term    — Gravity feedforward + integral term
pos = q_target                 — Target joint angle (locked or updated)
kp = 8.0,  kd = 1.0           — Enhanced stiffness/damping

Lógica de Travamento:

Quando a velocidade linear do efetuador final ||v_ee|| < 0.04 m/s e a velocidade angular ||w_ee|| < 0.08 rad/s:
- O ângulo de junta alvo q_target permanece travado
- O braço robótico trava na posição atual
Quando a velocidade do efetuador final excede o limite:
- q_target é atualizado para o ângulo de junta atual
- Permite empurrar manualmente para mudar a posição

Comportamento Esperado:

O braço robótico trava na posição atual, exigindo força para mudar o ângulo alvo
Mais estável que a versão básica, adequada para cenários que exigem manutenção de pose

Comando de Execução:

uv run python example/10_gravity_compensation_lock.py

Saída:

Exibir o status de travamento em tempo real (LOCKED / UPDATE)
Velocidade linear e angular do efetuador final
Torque de compensação de gravidade para cada junta (N·m)
Pressione Ctrl+C para parar e desconectar

Voltar para Home Antes de Sair da Compensação de Gravidade

Ajustando a Compensação de Juntas Individuais

tau_g[x] *= y  # x is the joint motor id, y is the compensation factor, usually starting from 1
# This compensation is generally only used for joints 2 and 3

Configuração de Teste de Segurança: Você pode modificar a lista ENABLED_JOINTS no topo do script para habilitar apenas juntas específicas para testes de segurança:

ENABLED_JOINTS = ["joint1"]  # Enable only joint1

Ambiente de Simulação

Simulação de Cinemática Direta (`sim/fk_sim.py`)

Simulação interativa de cinemática direta, visualizando a pose do braço robótico no MeshCat ao inserir ângulos de junta.

Comando de Execução:

uv run python example/sim/fk_sim.py

Comandos Interativos:

Inserir 6 ângulos de junta (graus), separados por espaço
Exemplo: 0 0 0 0 0 0
Exemplo: 45 -30 15 -60 90 -180
q/quit/exit: Sair

Recursos:

Exibir posição e orientação do efetuador final em tempo real
Suportar entrada contínua para testar diferentes poses
Exibir informações de pose formatadas

Simulação de Cinemática Inversa (`sim/ik_sim.py`)

Simulação interativa de cinemática inversa, resolvendo automaticamente ângulos de junta e visualizando para uma pose alvo.

Comando de Execução:

uv run python example/sim/ik_sim.py

Formato de Entrada:

Apenas posição: x y z (metros)
Posição + Orientação: x y z roll pitch yaw (radianos)

Exemplo:

> 0.25 0.0 0.25              # Position only
> 0.25 0.0 0.25 0 0 0        # Position + orientation

Recursos:

Determinar automaticamente se a IK converge
Exibir contagem de iterações e erro
Atualizar a pose do robô em tempo real

Simulação de Planejamento de Trajetória (`sim/traj_sim.py`)

Simulação de planejamento de trajetória geodésica em SE(3), incluindo rastreamento CLIK e reprodução de animação no MeshCat.

Comando de Execução:

uv run python example/sim/traj_sim.py

Comandos Interativos:

Entrada: x y z [roll pitch yaw] (metros/radianos)
Pressione Enter diretamente para usar a configuração padrão
q: Sair

Recursos:

Planejar da posição atual até a pose alvo
Usar perfil de trajetória de mínimo tranco (minimum jerk)
Exibir estatísticas da trajetória em tempo real
Reproduzir animação da trajetória completa no MeshCat
Exibir caminho de referência (cinza) e caminho real (verde)

Ferramenta de Visualização (`sim/visualizer.py`)

Wrapper do visualizador MeshCat, fornecendo uma interface unificada de exibição do robô.

Funções Principais:

Carregar modelo URDF e exibir o robô
Desenhar caminhos de polilinha 3D (referência/real)
Exibir pose alvo de IK (eixos de três cores + esfera)
Suportar reprodução de animação de trajetória de juntas

Exemplo de Uso:

from example.sim.visualizer import Visualizer
viz = Visualizer()
viz.update(q)  # Update robot pose
viz.draw_path(points, "path_name", color)  # Draw path

FAQ

Encontrar erro Permission denied Certifique-se de executar sudo chmod 666 /dev/ttyACM0 (Damiao) ou sudo chmod 666 /dev/can0 (Robostride) para definir as permissões do dispositivo.
A solução de IK falha ou os resultados são anormais Verifique se a pose alvo está dentro da área de trabalho do braço robótico e certifique-se de que os limites das juntas estejam configurados corretamente.
O efeito da compensação de gravidade é ruim Isso pode ser causado por erros estruturais e precisão de usinagem. A compensação de gravidade neste projeto depende de URDF e Pinocchio. Você pode tentar corrigir o URDF para os parâmetros que você realmente mediu (você pode pedir ajuda à IA para esta etapa).
Os motores Robostride não conseguem ler o status Problemas de configuração de protocolo interno no motorbridge podem impedir que os motores RS consultem o status como os motores DM. Por favor, julgue com base nos efeitos de movimento reais ou tente usar o comando ping para confirmar a comunicação normal com o motor.
Como alternar entre as configurações de motor Damiao e Robostride Modifique o arquivo de configuração config/rebotarm_dm.yaml (Damiao) ou config/rebotarm_rs.yaml (Robostride) e carregue a configuração correspondente no código.
Se o braço robótico permanecer parado além de 70% do alcance da área de trabalho do braço por um longo período, o motor da segunda junta entrará em proteção contra travamento
Desligue e ligue novamente o braço robótico; o erro de proteção contra travamento do motor da segunda junta será limpo automaticamente.

Contato

Suporte Técnico: Submit Issue
Repositório do Projeto: GitHub
Fórum: Seeed Studio Forum

Recursos do Projeto​

Especificações​

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Parâmetros dos Motores das Juntas​

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Requisitos de Ambiente​

Etapas de Instalação​

Etapa 1. Instalar o uv (se não estiver instalado)​

Etapa 2. Sincronizar Ambiente (Instalar Todas as Dependências)​

Etapa 3. Modificar o Arquivo de Configuração para a Versão RS​

Ferramentas de Depuração​

Ajuste de Parâmetros do Controlador MIT / POS_VEL​

Localização do Arquivo de Configuração​

Estrutura do Arquivo de Configuração​

Significado dos Campos no Modo MIT​

Significado dos Campos no Modo POS_VEL​

Procedimento de Edição​

Verificando se a Alteração Entrou em Vigor​

Testes Básicos de Controle​

Controle Completo de Juntas em Modo MIT (3_mit_control.py)​

Testes de Cinemática​

Teste de Cinemática Direta (5_fk_test.py)​

Teste de Cinemática Inversa (6_ik_test.py)​

Controle de Cinemática Inversa em Modo MIT (7_arm_ik_control.py)​

Controle de Cinemática Inversa com Trajetória Suave (8_arm_traj_control.py)​

Controle de Compensação de Gravidade — Versão Básica (9_gravity_compensation.py)​

Controle de Compensação de Gravidade — Versão com Travamento de Velocidade do Efetuador Final (10_gravity_compensation_lock.py)​

Ambiente de Simulação​

Simulação de Cinemática Direta (sim/fk_sim.py)​

Simulação de Cinemática Inversa (sim/ik_sim.py)​

Simulação de Planejamento de Trajetória (sim/traj_sim.py)​

Ferramenta de Visualização (sim/visualizer.py)​

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