LiteArm A10 双臂 ROS2 控制

目录结构

.
├── src/
│   ├── litearm_config/           # MoveIt 配置与启动文件
│   │   ├── config/               # URDF/Xacro、SRDF、控制器 YAML、RViz 配置
│   │   ├── launch/               # 所有启动文件
│   │   ├── scripts/              # Python 工具脚本
│   │   └── robot_param/          # 机械臂参数与电机配置
│   ├── litearm_a10_251125/       # 机械臂 URDF 描述（含 mesh）
│   ├── litearm_hardware/         # ros2_control 硬件接口插件
│   └── litearm_robot/            # 电机控制 SDK + 工具程序
│       └── examples/             # SDK 示例（角度读取、重力补偿等）
├── build/
└── install/

关键文件速查

文件	用途
`launch/hardware_moveit_rviz.launch.py`	右臂 MoveIt + RViz
`launch/hardware_moveit_rviz_left_arm.launch.py`	左臂 MoveIt + RViz
`launch/hardware_moveit_rviz_dual.launch.py`	双臂 MoveIt + RViz（position_velocity 模式）
`launch/hardware_moveit_rviz_dual_gravity.launch.py`	双臂重力补偿模式（full_control + Pinocchio）
`launch/hardware.launch.py`	右臂底层硬件（不含 MoveIt）
`launch/hardware_left_arm.launch.py`	左臂底层硬件（不含 MoveIt）
`launch/hardware_dual.launch.py`	双臂底层硬件（不含 MoveIt）
`scripts/joint_angle_monitor.py`	终端实时显示关节角度（度）— Python，订阅 /joint_states
`examples/dual_arm_joint_angle.cpp`	终端实时显示关节角度（度）— C++，SDK 直读
`examples/dual_arm_aging_test.cpp`	双臂老化循环测试
`examples/left_arm_gravity_compensation.cpp`	左臂纯重力补偿（Pinocchio RNEA）
`examples/right_arm_gravity_compensation.cpp`	右臂纯重力补偿（Pinocchio RNEA）
`examples/left_arm_teleop_force_feedback_dob.cpp`	左臂 DOB 力反馈主从遥操（见下方专门章节）
`config/ros2_controllers_hardware_dual.yaml`	双臂 ros2_control 控制器配置
`config/moveit_controllers_hardware_dual.yaml`	双臂 MoveIt 控制器映射
`config/LiteArm_A10_251125.srdf`	MoveIt 语义描述（Planning Group、命名姿态）
`robot_param/litearm_left_arm_motors.yaml`	左臂电机型号与串口配置
`robot_param/litearm_right_arm_motors.yaml`	右臂电机型号与串口配置
`robot_param/litearm_left_arm_follower.yaml`	遥操从臂（左臂×2 场景，/dev/ttyACM1）

电机配置

电机型号映射

关节	左臂	右臂	电机型号	max_torque	kp	kd
joint1	l_joint1	r_joint1	7256_35	72 Nm	300	10
joint2	l_joint2	r_joint2	7256_35	72 Nm	300	10
joint3	l_joint3	r_joint3	6056_36	48 Nm	200	8
joint4	l_joint4	r_joint4	6056_36	48 Nm	200	8
joint5	l_joint5	r_joint5	4438_30	20 Nm	60	3
joint6	l_joint6	r_joint6	5047_36	36 Nm	100	5
joint7	l_joint7	r_joint7	4438_30	20 Nm	60	3
gripper	l_r_finger	r_r_finger	4438_30	10 Nm	3	0.3

kp/kd 配置在 config/LiteArm_A10_251125_hardware.ros2_control.xacro（右臂）和 config/LiteArm_A10_251125_hardware_left_arm.ros2_control.xacro（左臂）。

串口配置

设备与 serial_id 映射

硬件插件通过 robot_param/litearm_*_motors.yaml 中的 serial_id 来确定使用哪个 /dev/ttyACM 设备。SDK 会先按设备编号升序扫描 /dev/ttyACM*，再用 serial_id 作为 1-based 索引：

robot:
  Serial_Type: "/dev/ttyACM"
  ...
  CANboard:
    No_1_CANboard:
      CANport:
        CANport_1:
          serial_id: <N>   # 1 => /dev/ttyACM0, 2 => /dev/ttyACM1, ...

部件	serial_id	对应端口	当前配置文件
左臂	1	`/dev/ttyACM0`	`robot_param/litearm_left_arm_motors.yaml`
右臂	2	`/dev/ttyACM1`	`robot_param/litearm_right_arm_motors.yaml`
腰部	3	`/dev/ttyACM2`	示教程序默认映射
头部	4	`/dev/ttyACM3`	示教程序默认映射

注意：serial_id 值不能为 0；映射关系由 SDK robot.cpp 的 init_ser() 中 str[serial_id-1] 决定。左臂重力补偿专用配置文件为 robot_param/litearm_left_arm_ttyACM0.yaml，对应电机文件为 robot_param/litearm_left_arm_ttyACM0_motors.yaml。

验证串口连接

ls -la /dev/ttyACM*

# 权限检查
groups $USER
sudo usermod -a -G dialout $USER   # 如无权限，执行后重新登录

启动方式

编译

cd ~/Dual_LiteArm
colcon build --packages-select litearm_config litearm_a10_251125 litearm_hardware litearm_robot
source install/setup.bash

双臂重力补偿模式（推荐）

ros2 launch litearm_config hardware_moveit_rviz_dual_gravity.launch.py

使用 full_control 模式
Pinocchio RNEA 实时计算重力力矩前馈
电机内部 PID（kHz 级）跟踪 MoveIt 轨迹
效果：手臂既跟轨迹又抵消自重

双臂标准模式

ros2 launch litearm_config hardware_moveit_rviz_dual.launch.py

# 不带 RViz
ros2 launch litearm_config hardware_moveit_rviz_dual.launch.py rviz:=false

单臂启动

# 右臂
ros2 launch litearm_config hardware_moveit_rviz.launch.py

# 左臂
ros2 launch litearm_config hardware_moveit_rviz_left_arm.launch.py

仅硬件（不含 MoveIt）

ros2 launch litearm_config hardware.launch.py           # 右臂
ros2 launch litearm_config hardware_left_arm.launch.py  # 左臂
ros2 launch litearm_config hardware_dual.launch.py      # 双臂

关节角度读取工具

方法一：C++ SDK 直读（不能和 ros2_control 同时用）

直接通过串口读取电机状态，显示角度（度）、速度、力矩：

ros2 run litearm_robot dual_arm_joint_angle            # 双臂
ros2 run litearm_robot dual_arm_joint_angle --left     # 仅左臂
ros2 run litearm_robot dual_arm_joint_angle --right    # 仅右臂

输出示例：

======================================================================
  LiteArm 双臂关节角度显示器 (SDK直接读取)
  Sample #23  |  刷新频率: 5.1 Hz
======================================================================

  [左臂]
  --------------------------------------------------------------------
  关节               角度(°)      速度(°/s)     力矩(Nm)    位置指示
  --------------------------------------------------------------------
  l_joint1_joint      -22.00          0.05         0.12   [       |  *       ]
  l_joint2_joint       -2.00          0.01        -0.08   [       |*         ]
  ...

方法二：Python 订阅 /joint_states（可和 ros2_control 同时用）

从 ROS2 话题读取，显示角度（度），带可视化条：

ros2 run litearm_config joint_angle_monitor.py          # 双臂
ros2 run litearm_config joint_angle_monitor.py --left   # 仅左臂
ros2 run litearm_config joint_angle_monitor.py --right  # 仅右臂

方法三：ROS2 CLI

ros2 topic echo /joint_states --field position

控制模式

模式	启动方式	驱动函数	说明
`position_velocity`	默认	`posVelMaxTorque()`	位置+速度，电机内部 PID，不使用 xacro 的 kp/kd
`pd_control`	`control_mode:=pd_control`	`posVelTorqueKpKd()`	MIT 模式，发 kp/kd，无前馈力矩
`full_control`	`control_mode:=full_control`	`posVelTorqueKpKd()`	MIT 模式，发 kp/kd + 重力补偿力矩 G(q)

重力补偿 launch 文件默认使用 full_control 模式。

重力补偿工作原理

每个控制周期 (@100Hz):
  1. 读当前关节位置 q
  2. Pinocchio RNEA → 计算重力力矩 G(q)
  3. MoveIt → 目标位置 q_des、速度 v_des
  4. 发送: posVelTorqueKpKd(q_des, v_des, G(q), kp, kd)
  5. 电机固件 (kHz): torque = kp*(q_des-q) + kd*(v_des-v) + G(q)

重力增益参数在 xacro 的 <param name="gravity_gain"> 中：左臂 0.85，右臂 1.0。可单独调。

命名姿态（SRDF）

在 RViz Motion Planning 面板的 Start/Goal State 下拉中可直接选择：

姿态名	Planning Group	关节值（度）
`home`	left_arm	(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)
`pose_A`	left_arm	(-22, -2, 12, -66, 2, -2, -16)
`pose1`	left_arm	(62, -15, 10, -114, 7, -10, -36)
`pose2`	left_arm	(-38, 1, 15, -70, -3, -2, -18)
`pose3`	left_arm	(-30, 8, 15, -94, 10, -2.5, 30)
`pose4`	left_arm	(-90, 0, 0, 0, 0, 0, 0)
`pose5`	left_arm	(-16, -5, 10, -77, 22, 2, -34)

姿态定义在 config/LiteArm_A10_251125.srdf 中，单位为弧度。

控制器与 Planning Group

ros2_control 控制器

控制器名	类型	控制的关节
`joint_state_broadcaster`	JointStateBroadcaster	所有关节状态
`left_arm_controller`	JointTrajectoryController	`l_joint1~7_joint`
`left_gripper_controller`	JointTrajectoryController	`l_r_finger_joint`
`right_arm_controller`	JointTrajectoryController	`r_joint1~7_joint`
`right_gripper_controller`	JointTrajectoryController	`r_r_finger_joint`

MoveIt Planning Group

Group	关节	End Effector
`left_arm`	l_joint1~7	`left_effector` (l_gripper_link)
`right_arm`	r_joint1~7	`right_effector` (r_gripper_link)
`left_gripper`	l_r_finger, l_l_finger	-
`right_gripper`	r_r_finger, r_l_finger	-

双臂架构

hardware_moveit_rviz_dual_gravity.launch.py
├── hardware_dual.launch.py
│   ├── robot_state_publisher          # TF 树（双臂）
│   ├── ros2_control_node              # 单个 controller_manager 管理双臂
│   │   ├── LiteArmLeftArmHardware     # 左臂硬件插件
│   │   │   ├── Pinocchio 模型（共享 URDF）
│   │   │   └── 重力力矩 G_l(q) = RNEA(q, offset=0)
│   │   └── LiteArmRightArmHardware    # 右臂硬件插件
│   │       ├── Pinocchio 模型（共享 URDF）
│   │       └── 重力力矩 G_r(q) = RNEA(q, offset=9)
│   └── spawners
│       ├── joint_state_broadcaster
│       ├── left_arm_controller  ←┐ 并行
│       ├── right_arm_controller ←┘
│       ├── left_gripper_controller
│       └── right_gripper_controller
├── static_virtual_joint_tfs           # world → base_link
├── move_group                         # MoveIt
└── rviz2                              # RViz

常见问题

1. controller_manager 崩溃 (std::bad_alloc)

[ERROR] Memory allocation failed: std::bad_alloc

原因：serial_id 为 0 或电机型号字符串不在 SDK 支持的列表中。检查 robot_param/litearm_*_motors.yaml 中的 serial_id 和电机 type。

2. 端口权限不足

sudo usermod -a -G dialout $USER  # 重新登录后生效

3. MoveIt 无法获取关节状态

[WARN] Didn't receive robot state with recent timestamp

原因：controller_manager 崩溃 → joint_state_broadcaster 未运行。查看上方日志。

4. 电机太软 / 达不到目标位置

重力补偿模式：检查 gravity_gain 是否偏小
kp 值受 CAN 协议 int16 限制（最大有效值 ~257-352），已设置为不超过上限
标准 position_velocity 模式：检查 max_torque 是否偏小

5. 手臂抖动

kp 过大 → 在 xacro 中降低对应关节的 kp
kd 过小 → 适当增大 kd（约 kp * 0.03 ~ 0.05）

DOB 力反馈主从遥操（左臂 × 2）

七轴广义动量扰动观测器（DOB）力反馈主从遥操 + 夹爪直接力矩映射。源码：src/litearm_robot/examples/left_arm_teleop_force_feedback_dob.cpp（移植自 Panthera SDK 的 5_teleop_control_force_feedback_dob.py）。

硬件接线

角色	硬件	串口	配置文件
主臂 (Leader)	左臂	`/dev/ttyACM0` (serial_id=1)	`robot_param/litearm_left_arm.yaml`
从臂 (Follower)	左臂	`/dev/ttyACM1` (serial_id=2)	`robot_param/litearm_left_arm_follower.yaml`

与 ros2_control / 示教程序互斥，不能同时占用串口。

工作原理

主臂: 重力补偿 G(q) + 摩擦前馈 + 力反馈 - 阻尼      (纯力矩模式, kp=kd=0, 可自由拖动)
从臂: MIT 位置跟踪主臂 (kp/kd) + 重力/摩擦前馈

从臂侧 DOB (广义动量观测器, Pinocchio M/C/G):
  p = M(q)·v
  ṗ = τ_motor - (G + τ_f - Cᵀv) + τ_ext
  r = K_obs·(p - ∫(ṗ_nominal + r)dt)   →  τ_ext 估计
反馈链路: τ_ext → 增益(默认1.0, 1:1) → 限幅 → 斜率限制 → 主臂

夹爪 (第8个电机): 不用 DOB
  从臂夹爪实测力矩(扣静态偏置) × 增益 × 符号 → 主臂夹爪
  主臂夹爪位置 → 从臂夹爪位置 (kp 跟踪)

启动

source install/setup.bash
ros2 run litearm_robot left_arm_teleop_force_feedback_dob

# 完整参数: <leader.yaml> <follower.yaml> <urdf> <手臂反馈增益> <夹爪反馈增益>
ros2 run litearm_robot left_arm_teleop_force_feedback_dob '' '' '' 0.7 1.0

启动流程（约 6 秒）：观测器预热(1s) → 从臂同步(3s) → 静态校准(1s) → 力反馈渐入(1s)。启动期间保持双臂无接触，屏幕显示 力反馈 100% 后再操作。按 Ctrl+C 停机（电机掉电，注意扶好手臂）。

输出解读

力反馈 100%  频率=200.0Hz  误差=0.023rad  DOB=[...]  反馈=[...]  重置=0  夹爪主/从=0.05/0.03 测量=0.01 反馈=-0.01Nm

DOB — 从臂各关节外力矩估计 (Nm)；反馈 — 实际叠加到主臂的力矩
重置 — DOB 发散重置计数，频繁增加说明模型误差大或 DOB_RESET_LIMIT 太小
误差=J<n> — 当前跟踪误差最大的关节及数值，用于定位不跟随的关节
夹爪主/从 — 两侧夹爪位置，用于确认夹爪跟随

调参（文件顶部常量，改后需重新编译）

常量	默认值	说明
`DEFAULT_FEEDBACK_GAIN`	1.0	手臂力反馈增益，1.0 = 外力 1:1 映射（argv[4]，范围 [0,1.5]）
`GRIPPER_FEEDBACK_GAIN`	1.0	夹爪力矩映射增益（argv[5]）
`GRIPPER_FEEDBACK_SIGN`	-1.0	夹爪反馈方向，捏爪时感觉"助力"而非"阻力"则改 +1.0
`FOLLOWER_KP` / `KD`	{20,25,25,15,5,8,4}	从臂跟踪刚度，跟踪软加大 kp、抖动加大 kd
`MAX_TRACKING_ERROR`	{0.3,0.3,0.3,0.3,0.4,0.4,0.4}	从臂跟踪误差饱和 (rad)，限制 kp×误差堵转力矩，防电机过流保护
`GRIPPER_MAX_TRACKING_ERROR`	0.4	夹爪误差饱和，主爪拉超从爪机械行程时防堵转掉线
`COULOMB_FRICTION`	{0.10,...}	待标定。未标定时自由移动主臂有拖拽感（伪扰动）
`FEEDBACK_TORQUE_LIMIT`	{8,12,12,8,3,3,2}	主臂反馈限幅，只做异常保护，不应日常饱和
`DOB_RESET_LIMIT`	{30,50,50,30,12,12,8}	DOB 发散重置阈值，需大于正常接触力矩
`GRAVITY_GAIN`	{0.85,1,1,0.8,1,1,1}	重力补偿增益（与重力补偿例程一致）

摩擦标定方法：跑起来后在自由空间匀速缓慢转动主臂某个关节（从臂无接触），读打印中该关节 DOB 稳态值，填入 COULOMB_FRICTION 对应项（宁小勿大），重编后伪扰动即消除。J1（7256 大减速比）摩擦明显偏大，优先标定。

安全注意

从臂目标直接映射主臂位置，不做关节限位夹紧（两臂同构，主臂物理行程即从臂行程）；litearm_left_arm_follower.yaml 的 joint_limits 放宽为 ±5，仅作 SDK 兜底
跟踪误差饱和（MAX_TRACKING_ERROR）限制的是瞬时拉扯力矩，不限制可到达位置——从臂始终会走到主臂所在位置
所有反馈经限幅 + 斜率限制 + DOB 发散重置三层保护，但首次调参建议低增益（0.15~0.35）起步
异常退出（含 Ctrl+C）时电机自动刹车/掉电，请扶住手臂

示教程序 (Teach & Playback)

纯 Python 串口直驱示教工具，位于 src/litearm_robot/teach/，不依赖 ROS2，直接用串口协议控制电机。

串口与全局ID映射

部件	串口	serial_id	本地电机ID	全局ID
左臂	`/dev/ttyACM0`	1	1-8	1-8
右臂	`/dev/ttyACM1`	2	1-8	9-16
腰部	`/dev/ttyACM2`	3	1-2	17-18
头部	`/dev/ttyACM3`	4	1-2	19-20

文件说明

文件	用途
`motor_driver.py`	电机串口协议驱动库（Livelybot 协议），提供 `MultiMotorManager` 多端口管理
`teach_record.py`	示教录制 — 电机进入自由模式，手动拖动，记录关节轨迹
`teach_playback.py`	轨迹回放 — ping-pong 循环播放录制的轨迹
`merge_traj.py`	轨迹合并工具 — 将两条独立轨迹按时间轴合并

轨迹格式

.jsonl 文件，每行一个 JSON 对象：

{"t": 0.0, "pos_1": 0.5, "vel_1": 0.0, "pos_2": -0.3, "vel_2": 0.0, ...}

t — 时间戳（秒）
pos_N — 全局电机 N 的位置（弧度）
vel_N — 全局电机 N 的速度（弧度/秒）

使用示例

# 录制双臂 + 腰部 + 头部示教轨迹
cd src/litearm_robot/teach
python3 teach_record.py

# 录制时可指定输出文件和频率
python3 teach_record.py --output my_dance.jsonl --rate 50

# 软保持模式 (kp=20)，手臂可拖动但不完全塌
python3 teach_record.py --hold 20 --hold_kd 2.0

# 回放轨迹 (ping-pong 循环)
python3 teach_playback.py trajectory_xxx.jsonl

# 调节回放增益和速度
python3 teach_playback.py trajectory_xxx.jsonl --kp 5.0 --kd 0.5 --speed 1.5 --loop 3

# 合并两条轨迹
python3 merge_traj.py body_traj.jsonl head_traj.jsonl merged.jsonl

自定串口/电机

如果手臂接了不同端口，用 --ports 和 --motor_ids 覆盖：

# 仅左臂
python3 teach_record.py --ports /dev/ttyACM0 --motor_ids "1,2,3,4,5,6,7,8"

# 仅右臂
python3 teach_record.py --ports /dev/ttyACM1 --motor_ids "1,2,3,4,5,6,7,8"

# 自定义映射 (左臂ACM0, 右臂ACM1, 腰部ACM2, 头部ACM3)
python3 teach_record.py --ports /dev/ttyACM0,/dev/ttyACM1,/dev/ttyACM2,/dev/ttyACM3 \
    --motor_ids "1,2,3,4,5,6,7,8;1,2,3,4,5,6,7,8;1,2;1,2"

# 自定义映射 (左臂ACM2, 右臂ACM0)
python3 teach_record.py --ports /dev/ttyACM2,/dev/ttyACM0 \
    --motor_ids "1,2,3,4,5,6,7,8;1,2,3,4,5,6,7,8"

依赖

pip install pyserial

注意事项

不能和 ros2_control 同时使用 — 示教程序直接占用串口，与 ROS2 hardware plugin 互斥
录制前电机会进入自由模式（kp=kd=0），手臂会因重力下坠，请用手扶住
使用 --hold 参数可启用软保持，利用当前姿态 + 小增益抵消部分重力
端口权限不足时执行：sudo usermod -a -G dialout $USER

Web 上位机 (Digital Twin Backend)

Flask + SocketIO + Three.js 3D 可视化，仿照 Panthera-HT 架构。不依赖 ROS2，直接通过串口协议控制电机。

目录结构

litearm_backend/
├── backend.sh                # 启动脚本（完整版：4组20电机）
├── backend_arms.sh           # 启动脚本（双臂版：2组16电机）
├── app.py                    # Flask+SocketIO 后端（~800行）
├── robot_param/
│   ├── litearm_full.yaml     # 完整配置（左臂+右臂+腰部+头部）
│   └── litearm_arms.yaml     # 双臂配置（左臂+右臂，含夹爪）
└── frontend/                 # Three.js 前端（Vite 构建）
    ├── src/
    │   ├── main.js           # 主入口
    │   ├── robot/            # RobotConnection 通信层
    │   ├── ui/               # JointControlsUI, ConnectionUI 等
    │   └── loaders/          # URDF/STL 加载器
    └── dist/                 # 构建产物

快速启动

cd ~/Dual_LiteArm

# Demo 模式（无硬件，正弦波模拟）
./litearm_backend/backend_arms.sh --demo

# Live 模式（真实硬件）
./litearm_backend/backend_arms.sh

# 指定端口
./litearm_backend/backend_arms.sh --port 5002

浏览器打开 **http://localhost:5001**，等待 URDF 模型加载完成即可。

硬件配置

配置	串口	电机	分组
`litearm_arms.yaml`	ACM0 + ACM1	16	左臂(8) / 右臂(8)
`litearm_full.yaml`	ACM0~3	20	左臂(8) / 右臂(8) / 腰部(2) / 头部(2)

每个手臂含 7 个关节 + 1 个夹爪，夹爪统一在所属手臂组内管理。

串口名变化

如果 USB 重插后端口名变了（如 ACM0/ACM1 → ACM2/ACM3），修改对应 litearm_*.yaml 中的 ports 字段：

ports:
  "/dev/ttyACM2": [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
  "/dev/ttyACM3": [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

界面功能

Robot Connection 面板：

功能	说明
URL 输入	默认 `http://localhost:5001`
Connect / Disconnect	WebSocket 连接
Position	位置控制模式（滑块发目标位置）
Gravity	重力补偿模式（Pinocchio RNEA 前馈力矩，kp=kd=0）
Gra+Fri	重力 + 摩擦补偿
Impedance	阻抗控制
Waypoints	保存当前姿态为路径点，可回放轨迹

Joints 面板：

功能	说明
Velocity	滑块 + 数值输入，调节运动速度
Send Position	发送当前滑块位置到机器人
分组过滤	下拉选择：全部 / 🫲左臂 / 🫱右臂 / 🔄腰部 / 👤头部
关节滑块	每个关节独立滑块，支持拖拽和数值输入
限位编辑	点击 min/max 值直接修改关节限位

3D 视图：

URDF + STL 模型实时渲染
关节角度实时跟随硬件状态
末端位姿 (FK) 显示

控制模式

模式	后端 mode	电机命令
Position	`position`	`MODE_POS_VEL_TQE` (0x90)
Gravity Comp	`gravity_comp`	`MODE_POS_VEL_TQE_KP_KD_2` (0xB0)，pos=vel=kp=kd=0, torque=G(q)
Free	`free`	kp=kd=0（电机掉力，手臂自由）

重力补偿参数

重力补偿使用独立左右臂 URDF（LiteArm_A10_251224_left_arm.urdf / right_arm.urdf），Pinocchio RNEA 计算 G(q)。

参数	左臂	右臂
力矩限幅 (Nm)	[15, 25, 25, 15, 6, 6, 4]	[15, 25, 25, 15, 6, 6, 4]
重力增益	[0.85, 1.0, 1.0, 0.8, 1.0, 1.0, 1.0]	[1.0, 1.2, 1.0, 0.8, 1.0, 1.0, 1.0]

架构

                 ┌────────── WebSocket ──────────┐
  Browser        │  config / robot_state / move_* │   Python Backend
  ───────        │                                │   ───────────────
  Three.js  ←── robot_state (30Hz) ──────────── app.py
  URDF+STL  ──→ move_group / home / stop ────→ MultiMotorManager
  Joint UI  ──→ set_mode / gravity_comp ────→ motor_driver.py
                                                    │
              ┌─────────────────────────────────────┤
              │  ACM0 (左臂)  │  ACM1 (右臂)         │
              │  8 motors     │  8 motors            │
              └─────────────────────────────────────┘

  控制循环: 100Hz  set_all_pos_vel_max_torque / set_all_pos_vel_torque_kp_kd
  广播循环: 30Hz   request_all_states → WebSocket broadcast
  FK:      Pinocchio forwardKinematics (左臂末端 = l_joint7_link)
  重力补偿: Pinocchio RNEA → MODE_POS_VEL_TQE_KP_KD_2 (0xB0)

依赖

Conda 环境 panthera：

conda activate panthera
pip install flask flask-socketio flask-cors pyyaml numpy pyserial scipy pinocchio

注意事项

不能和 ROS2 同时使用 — 后端直接占用串口
重力补偿模式下电机会持续输出力矩，退出前先切回 Position 模式或停止程序
端口权限不足时执行：sudo usermod -a -G dialout $USER
前端构建：cd litearm_backend/frontend && npm run build

Name		Name	Last commit message	Last commit date
Latest commit History 14 Commits
litearm_backend		litearm_backend
src		src
.gitignore		.gitignore
README.md		README.md

Folders and files

Latest commit

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LiteArm A10 双臂 ROS2 控制

目录结构

关键文件速查

电机配置

电机型号映射

串口配置

设备与 serial_id 映射

验证串口连接

启动方式

编译

双臂重力补偿模式（推荐）

双臂标准模式

单臂启动

仅硬件（不含 MoveIt）

关节角度读取工具

方法一：C++ SDK 直读（不能和 ros2_control 同时用）

方法二：Python 订阅 /joint_states（可和 ros2_control 同时用）

方法三：ROS2 CLI

控制模式

重力补偿工作原理

命名姿态（SRDF）

控制器与 Planning Group

ros2_control 控制器

MoveIt Planning Group

双臂架构

常见问题

1. controller_manager 崩溃 (std::bad_alloc)

2. 端口权限不足

3. MoveIt 无法获取关节状态

4. 电机太软 / 达不到目标位置

5. 手臂抖动

DOB 力反馈主从遥操（左臂 × 2）

硬件接线

工作原理

启动

输出解读

调参（文件顶部常量，改后需重新编译）

安全注意

示教程序 (Teach & Playback)

串口与全局ID映射

文件说明

轨迹格式

使用示例

自定串口/电机

依赖

注意事项

Web 上位机 (Digital Twin Backend)

目录结构

快速启动

硬件配置

串口名变化

界面功能

控制模式

重力补偿参数

架构

依赖

注意事项

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