reBotArm 真实机械臂与 NVIDIA Isaac Sim 仿真环境的实时镜像系统。通过 UDP JSON 将真实机械臂的关节角（支持重力补偿手动掰动）与夹爪状态实时同步到 Isaac Sim 仿真场景。
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│ reBot-Isaacsim │
│ │
│ ┌─────────────────────┐ ┌─────────────────────────┐ │
│ │ 发送端 (Terminal 1) │ UDP │ 接收端 (Terminal 2) │ │
│ │ │ JSON │ │ │
│ │ gravity_joint_sender │──────▶│ isaacsim_joint_receiver │ │
│ │ │ 5005 │ │ │
│ │ • reBotArm_control │ │ • Isaac Sim 仿真 │ │
│ │ _py uv 环境 │ │ • 地面 + 机械臂 USD │ │
│ │ • MIT + 重力前馈 │ │ • 关节角同步 │ │
│ │ • 允许手动掰动 │ │ • 夹爪双关节联动 │ │
│ └─────────────────────┘ └─────────────────────────┘ │
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reBot-Isaacsim/
├── pyproject.toml # uv 工作空间配置
├── README.md
├── reBotArm_Isaacsim/ # 主示例目录
│ ├── gravity_joint_sender.py # 真实机械臂发送端（重力补偿 + UDP）
│ ├── isaacsim_joint_receiver.py # Isaac Sim 接收端（关节角同步）
│ ├── isaacsim_joint_test_sender.py # 测试发送端（无需硬件，预设轨迹）
│ ├── live_sync.py # 启动说明脚本
│ ├── run_sender.sh # 启动发送端
│ └── run_isaacsim_receiver.sh # 启动 Isaac Sim 接收端
├── third_party/
│ └── reBotArm_control_py/ # 核心控制库（独立 uv 环境）
│ ├── pyproject.toml
│ └── ...
└── usd/
└── RS-rebot-dev-arm/
└── 00-arm-rs_asm-v3.usda # Isaac Sim 机械臂资产
| 组件 | 要求 |
|---|---|
| Isaac Sim | 已安装并配置 ISAACSIM_ROOT 环境变量 |
| reBotArm 固件 | 机械臂固件已烧录，CAN 总线已连接（can0） |
| CAN 接口 | can0 已 up 且 bitrate 为 1 Mbps（can_restart can0） |
| Python | 3.10+ |
| uv | 推荐使用 uv 管理 Python 环境 |
| reBotArm_control_py | 已在 third_party/reBotArm_control_py 中运行 uv sync |
ip link show can0
# 确保状态为 UP，bitrate 1000000
# 如需重启 CAN：
can_restart can0
# 或
sudo ip link set can0 down && sudo ip link set can0 up type can bitrate 1000000 restart-ms 100确保 .bashrc 或 shell 配置中已设置：
export ISAACSIM_ROOT=/home/seeed/IsaacSim/_build/linux-x86_64/releasecd third_party/reBotArm_control_py
uv sync需要两个独立终端：
cd reBotArm_Isaacsim
./run_isaacsim_receiver.sh预期输出：
- 启动 Isaac Sim 图形界面
- 加载地面和机械臂 USD 资产
- 监听 UDP
127.0.0.1:5005 - 等待发送端连接
cd reBotArm_Isaacsim
./run_sender.sh预期行为：
- 连接真实机械臂，启用重力补偿模式
- 机械臂可自由掰动
- 关节角以 60 Hz 持续通过 UDP 发送
启动顺序：先接收端，再发送端。
在没有真实机械臂的情况下，使用测试发送端验证 Isaac Sim 接收端：
# 终端 2 使用测试发送端代替真实发送端
cd reBotArm_Isaacsim
./run_sender.sh --test
# 或直接：
python third_party/reBotArm_control_py/.venv/bin/python isaacsim_joint_test_sender.py测试发送端在几个预设关节姿态之间缓慢插值循环发送，无需 CAN 连接。
UDP JSON，端口 127.0.0.1:5005。
发送端每帧 Payload：
{
"sequence": 123,
"timestamp": 1718000000.123,
"joint_positions": [0.0, 0.1, 0.2, -0.1, 0.0, -0.02],
"gripper_position": 0.05
}| 字段 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|
sequence |
int | 递增序号 |
timestamp |
float | Unix 时间戳（秒） |
joint_positions |
float[6] | 前 6 个关节角（rad） |
gripper_position |
float | 夹爪位置（m），由发送端通过 GRIPPER_POSITION_SCALE=0.03 转换 |
夹爪控制链：
发送端 gripper_q → gripper_position = -gripper_q × 0.03 → 接收端 × 0.01 → 双关节位置目标
| 参数 | 默认值 | 说明 |
|---|---|---|
ARM_JOINT_COUNT |
6 | 关节数 |
DEFAULT_PORT |
5005 | UDP 端口 |
DEFAULT_SEND_HZ |
60.0 | 发送频率（Hz） |
GRIPPER_POSITION_SCALE |
0.03 | 夹爪角到位置的缩放系数 |
position_alpha |
0.2 | 低通滤波系数 |
| 参数 | 默认值 | 说明 |
|---|---|---|
ARM_JOINT_COUNT |
6 | 关节数 |
DEFAULT_PORT |
5005 | UDP 端口 |
DEFAULT_RENDER_HZ |
120.0 | 仿真渲染频率（Hz） |
GRIPPER_POSITION_SCALE |
0.01 | 夹爪位置再缩放系数 |
ROBOT_PRIM_PATH |
/World/reBotArm |
Isaac Sim 中的机械臂 Prim 路径 |
ASSET_RELATIVE_PATH |
usd/RS-rebot-dev-arm/00-arm-rs_asm-v3.usda |
USD 资产相对路径 |
端口 5005 已被占用。先确认并终止占用进程：
# 查看占用端口的进程
sudo lsof -i :5005
# 终止进程（将 PID 替换为实际值）
kill <PID>确认 USD 资产路径存在，或检查 REPO_ROOT 是否正确：
ls usd/RS-rebot-dev-arm/00-arm-rs_asm-v3.usda确保 CAN 接口 up 且 bitrate 正确：
can_restart can0
# 验证：
ip -details link show can0 | grep bitrate- 确认发送端和接收端端口一致（均为 5005）
- 检查发送端日志中
[send]是否有持续输出 - 检查接收端日志中
[recv]是否有持续输出 - 尝试使用
isaacsim_joint_test_sender.py排除硬件问题
| 组件 | Python 环境 | 启动脚本 |
|---|---|---|
| 发送端（真实机械臂） | reBotArm_control_py uv 环境 |
run_sender.sh |
| 发送端（测试模式） | reBotArm_control_py uv 环境 |
isaacsim_joint_test_sender.py |
| 接收端 | Isaac Sim 官方 Python (python.sh) |
run_isaacsim_receiver.sh |