介绍

本仓库旨在给机器人初学者提供一个简单易用的仿真环境，以供学习。特点在于省略了ros，rviz等入门门槛较高的部分，直接使用sapien库进行仿真。

安装

系统环境要求：

pip install sapien==3.0.0b1 mplib==0.2.1

下载资产

仿真所需的网格、URDF 等大文件放在仓库根目录的 asset/ 下。若克隆本仓库后没有 asset 或体积不对，可从魔搭（ModelScope）数据集拉取：

• 数据集地址：arlenkang/MIAA_SIM

环境要求：已安装 Git LFS（git lfs install 一次即可）。

在项目根目录执行：

python3 scripts/download_assets_modelscope.py --namespace arlenkang --dataset MIAA_SIM --local-dir .

执行成功后，当前目录下会出现（或覆盖）asset/ 目录。

说明：

• 默认会把远端数据集中的 asset/ 同步到本地 ./asset/；若本地已有 asset/，会被整目录替换，请先自行备份。
• 若数据集为私有，需使用魔搭访问令牌，例如：

  python3 download_assets_modelscope.py --git-token <你的token> --local-dir .

3D模型

模型文件位于 asset 目录下，使用者可以自行添加模型文件。若未随仓库带上 asset，请先按上文「下载资产」从魔搭获取。这里提供一个 urdf 库参考：PartNet。建议使用者使用学校邮箱进行注册，可以免费下载模型。

urdf是一种机器人通用描述性文件，可以描述机器人的关节、连杆、传感器、执行器等。可以参考urdf, 你可以试试这个生成的urdf是否可以导入到sapien中。

机器人

该仓库提供了三款常见的机器人模型，用户可以根据自己需要选择。使用方法如下：

controller = Controller()
robot = controller.add_robot(panda_config)#panda_config需要从config中引用

运动规划

运动规划采用了mplib库。同样也可以参考moveit

使用者需要具备一定机器人运动学基础，详细可以参考机器人运动学,建议至少看完第六章内容。

代码中的Pose采用三维位置（xyz，单位为米）和四元数（wxyz，单位为弧度）表示

Pose([0.4, 0.3, 0.12], [0, 1, 0, 0])

机器人示教

两种示教方式，一种是move_to_pose，一种是move_to_joints。

move_to_pose需要使用者提供目标位置和姿态，move_to_joints需要使用者提供目标关节角度。

move_to_pose

点击Transform按钮,然后勾选enable。点击机器人末端执行器，通过移动坐标系（分为Translate和Rotate），然后点击Teleport按钮，即可完成示教。

move_to_joints

点击机器人，然后在右下角的joints栏中，移动关节角度，即可完成示教。

可以通过Copy Joint Position按钮，复制当前关节角度。

代码实现：

move_to_pose:

mp.move_to_pose(target_pose)

move_to_joints:

mp.move_to_joints(target_joints)

碰撞检测

这部分内容还未完善，涉及特定任务时，需要使用者自行添加。可以参考openrave

（可选）MACOS用户

可以参考ManiSkill来在mac上实现sapien的安装，成功部署后可在mac上显示sapien界面。由于mplib并没有对mac用户有良好的支持，所以还请同学们自行使用第三方运动规划库，如OMPL来完成pick&place的任务，

最后

该仓库还在不断完善中，欢迎使用者提出宝贵意见。