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- 三接口契约：自包含 MJCF / 配置 schema / 报告计算规范 - Python 流水线：urdf_to_mjcf → generate_schema → simulate_report（validate_module 一键编排） - 输入案例 urdf + 生成产物 output（自包含 MJCF/schema/报告/网格副本） - 详细架构说明 docs/architecture.md
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5.8 KiB
Python
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Python
#!/usr/bin/env python3
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"""
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关节模组一键验证入口（编排 urdf_to_mjcf → generate_schema → simulate_report）
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把「URDF → MJCF → schema → 仿真报告」整条流水线串起来，一条命令跑完。
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这相当于后端处理「用户上传一份 URDF + mesh」时干的事：你拿任意一份关节模组 URDF
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丢进来，只要显式给出输入/输出关节，就能得到自包含 MJCF、schema JSON 和仿真报告。
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三个步骤各自都能单独跑（见 docs/architecture.md 的「分步运行」），本脚本只是把它们按顺序编排，
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并把产物统一放到同一个工作目录（默认 = URDF 所在目录）。
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用法（在 scripts/ 目录下运行）：
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python3 validate_module.py \
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--urdf /path/to/joint_module.urdf \
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--input sun_input_joint --output carrier_output_joint
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常用可选参数：
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--work-dir DIR 产物输出目录（默认 URDF 所在目录）
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--ratio N 减速比（URDF 输出关节无 <mimic> 时手动指定）
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--torque-limit T 输入力矩限位 [N·m]（默认 ±10，占位）
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--position-limit P 输入关节无 <limit> 时的位置限位 ±rad（默认 ±12π）
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--show 弹可视化窗口（默认无头模式）
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--plot 追加 report_curves.png 曲线图
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产物（都在 work-dir 下）：
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<module_id>.xml 自包含 MJCF（meshdir="meshes"，网格已拷到 meshes/）
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<module_id>.json schema JSON
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report.txt 仿真报告
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timeseries.csv 逐时间步观测
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report_curves.png 曲线图（--plot）
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"""
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import argparse
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import os
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import re
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import subprocess
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import sys
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SCRIPTS_DIR = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))
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def robot_name_of(urdf):
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"""从 URDF 根元素 <robot name="..."> 取机器名，作为默认 module_id。"""
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with open(urdf, encoding="utf-8") as f:
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head = f.read(2048)
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m = re.search(r'<robot[^>]*\bname="([^"]+)"', head)
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return m.group(1) if m else os.path.splitext(os.path.basename(urdf))[0]
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def run(cmd, what):
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print(f"\n== {what} ==")
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print(" " + " ".join(cmd))
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r = subprocess.run(cmd, cwd=SCRIPTS_DIR)
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if r.returncode != 0:
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sys.exit(f"[失败] {what}（退出码 {r.returncode}）")
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def main():
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ap = argparse.ArgumentParser(description="关节模组一键验证（URDF→MJCF→schema→报告）")
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ap.add_argument("--urdf", required=True, help="输入 URDF 路径")
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ap.add_argument("--input", required=True, help="输入关节名（电机端，显式指定）")
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ap.add_argument("--output", required=True, help="输出关节名（模组末端，显式指定）")
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ap.add_argument("--work-dir", default=None, help="产物输出目录（默认 URDF 所在目录）")
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ap.add_argument("--module-id", default=None, help="模组唯一标识（默认 URDF 的 robot 名）")
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ap.add_argument("--ratio", type=float, default=None, help="手动指定减速比")
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ap.add_argument("--torque-limit", type=float, default=10.0, help="输入力矩限位 [N·m]")
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ap.add_argument("--position-limit", type=float, default=None, help="位置限位 ±rad")
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ap.add_argument("--load-torque", type=float, default=-3.0,
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help="输出端恒值负载 [N·m]（负=阻力，默认 -3.0）")
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ap.add_argument("--damping", type=float, default=0.01, help="关节粘性阻尼（默认 0.01）")
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ap.add_argument("--mode", choices=["normal", "overload"], default="normal",
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help="仿真模式（normal / overload，默认 normal）")
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ap.add_argument("--show", action="store_true", help="弹可视化窗口（默认无头）")
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ap.add_argument("--plot", action="store_true", help="导出曲线 PNG")
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args = ap.parse_args()
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urdf = os.path.abspath(args.urdf)
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if not os.path.isfile(urdf):
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sys.exit(f"找不到 URDF：{urdf}")
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work_dir = os.path.abspath(args.work_dir) if args.work_dir else os.path.dirname(urdf)
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os.makedirs(work_dir, exist_ok=True)
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module_id = args.module_id or robot_name_of(urdf)
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xml_path = os.path.join(work_dir, module_id + ".xml")
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json_path = os.path.join(work_dir, module_id + ".json")
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mesh_dir = os.path.join(work_dir, "meshes")
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py = sys.executable
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# 1) URDF → MJCF
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cmd1 = [py, os.path.join(SCRIPTS_DIR, "urdf_to_mjcf.py"),
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"--urdf", urdf, "--out", xml_path, "--meshdir", mesh_dir,
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"--input", args.input, "--output", args.output,
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"--damping", str(args.damping),
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"--torque-limit", str(args.torque_limit)]
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run(cmd1, "① URDF → MJCF")
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# 2) URDF → schema
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cmd2 = [py, os.path.join(SCRIPTS_DIR, "generate_schema.py"),
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"--urdf", urdf, "--input", args.input, "--output", args.output,
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"--model", os.path.basename(xml_path), "--out", json_path,
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"--module-id", module_id,
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"--torque-limit", str(args.torque_limit),
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"--load-torque", str(args.load_torque),
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"--damping", str(args.damping),
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"--mode", args.mode]
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if args.ratio is not None:
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cmd2 += ["--ratio", str(args.ratio)]
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if args.position_limit is not None:
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cmd2 += ["--position-limit", str(args.position_limit)]
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run(cmd2, "② URDF → schema")
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# 3) schema → 仿真报告
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cmd3 = [py, os.path.join(SCRIPTS_DIR, "simulate_report.py"),
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"--schema", json_path, "--headless"]
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if args.plot:
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cmd3 += ["--plot"]
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if args.show:
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cmd3.remove("--headless")
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run(cmd3, "③ 仿真 + 报告")
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print("\n全部完成。产物：")
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print(f" MJCF : {xml_path}")
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print(f" schema : {json_path}")
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print(f" 报告 : {os.path.join(work_dir, 'report.txt')}")
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print(f" 观测 : {os.path.join(work_dir, 'timeseries.csv')}")
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if args.plot:
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print(f" 曲线 : {os.path.join(work_dir, 'report_curves.png')}")
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if __name__ == "__main__":
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main() |