🛠️ PND Adam U 部署 SDK

PND 半身机器人开发套件 支持从源码构建到仿真&真机控制的完整流程

🏗️ 从源代码构建

环境要求

操作系统：Ubuntu 22.04（暂不支持 Mac/Windows）
网络配置：真机运行时，需要 开发机 与 机器人 NUC 在同一局域网

🐢 Mujoco 部署流程

1. 环境准备

Mujoco 版本：3.2.0

2. 下载并启动 `pnd_adam_u_mujoco`（仿真节点）

打开一个终端

git clone https://github.com/pndbotics/pnd_adam_u_mujoco.git && cd pnd_adam_u_mujoco
sudo ./run_pndrobotros2.sh mujoco

提示：终端打印 TRUE 表示节点就绪
针对手部操作的不同配置，请参考pnd_adam_u_mujoco中的README

3. 下载并运行 `pnd_adam_u_deploy`（控制节点）

新打开一个终端

git clone https://github.com/pndbotics/pnd_adam_u_deploy && cd pnd_adam_u_deploy
colcon build && sudo ./run.sh

状态提示：显示 FSM start! 后进入控制就绪状态

4. 手柄控制

确保仿真和控制节点均已运行
手柄成功连接电脑
控制方法：进入仿真后，A → X → RB

🐢 真机部署流程

1. 启动机器人控制节点

打开一个终端

ssh pnd-humanoid@192.168.41.xx
cd ~/Documents/adam_u_demo
sudo ./run_pndrobotros2.sh

节点启动成功

提示：终端打印 TRUE 表示节点就绪

2. 下载并运行 `deploy`

新打开一个终端

ssh pnd-humanoid@192.168.41.xx
git clone https://github.com/pndbotics/pnd_adam_u_deploy && cd pnd_adam_u_deploy
colcon build && sudo ./run.sh

程序就绪状态

状态提示：显示 FSM start! 后进入控制就绪状态

3. 手柄控制

确保控制节点运行
手柄成功连接机器人 NUC
控制方法：进入控制后，A → X → RB

📦 模块图

Adam_u_deploy

🔗 关节数据接口

1. 订阅 `/joint_cmd`（下发指令）

字段	维度	含义
`q_d`	25	关节期望位置
`q_dot_d`	25	关节期望速度
`tau_d`	25	关节期望力矩
`hands_d`	12	手部期望位置

2. 订阅 `/robot_state`（实际状态）

字段	维度	含义
`q_a`	25	关节实际位置
`q_dot_a`	25	关节实际速度
`tau_a`	25	关节实际力矩
`hands_a`	12	手部实际位置

🦾 维度映射说明

身体关节（25 维）

索引	关节名称	部位
0–5	基座数据	固定
6	`waistRoll`	躯干
7	`waistPitch`	躯干
8	`waistYaw`	躯干
9	`neckYaw`	颈部
10	`neckPitch`	颈部
11–17	左臂关节	左臂
18–24	右臂关节	右臂

手部数据（12 维）

索引范围	对应手
0–5	左手
6–11	右手

单手关节映射

索引	部位
1	小拇指 (Pinky)
2	无名指 (Ring)
3	中指 (Middle)
4	食指 (Index)
5	大拇指 (Thumb)
6	大拇指侧向 (Lateral)

🎮 手柄控制协议

按键功能映射

按键组合	功能说明
A	所有关节回零位
X	切换 Ready 状态
B	阻尼模式锁定
LB + RB	开关关节电源（禁用中）

数据结构定义

#define XBOX_TYPE_BUTTON 0x01
#define XBOX_TYPE_AXIS   0x02

// 按钮映射
#define XBOX_BUTTON_A     0x00
#define XBOX_BUTTON_B     0x01
#define XBOX_BUTTON_X     0x03
#define XBOX_BUTTON_Y     0x04
#define XBOX_BUTTON_LB    0x06
#define XBOX_BUTTON_RB    0x07
#define XBOX_BUTTON_START 0x02
#define XBOX_BUTTON_BACK  0x05
#define XBOX_BUTTON_HOME  0x08
#define XBOX_BUTTON_LO    0x09  /* 左摇杆按钮 */
#define XBOX_BUTTON_RO    0x0a  /* 右摇杆按钮 */

// 摇杆与方向键映射
#define XBOX_AXIS_LX 0x00
#define XBOX_AXIS_LY 0x01
#define XBOX_AXIS_RX 0x02
#define XBOX_AXIS_RY 0x03
#define XBOX_AXIS_LT 0x05
#define XBOX_AXIS_RT 0x04
#define XBOX_AXIS_XX 0x06
#define XBOX_AXIS_YY 0x07

// 值定义
#define XBOX_AXIS_VAL_UP    -32767
#define XBOX_AXIS_VAL_DOWN   32767
#define XBOX_AXIS_VAL_LEFT  -32767
#define XBOX_AXIS_VAL_RIGHT  32767
#define XBOX_AXIS_VAL_MIN   -32767
#define XBOX_AXIS_VAL_MAX    32767
#define XBOX_AXIS_VAL_MID    0x00

// 结构体
typedef struct xbox_map {
  int time;
  int a, b, x, y;
  int lb, rb, start, back, home;
  int lo, ro;
  int lx, ly, rx, ry;
  int lt, rt, xx, yy;
} xbox_map_t;

🔣 Kp / Kd 参数说明

在仿真 (Isaac Gym)

PD 控制器：

$\tau = K_p e_p + K_d e_v$

$K_p$：刚度
$K_d$：阻尼
$e_p$：位置误差
$e_v$：速度误差

在真实机器人执行器

PID 控制器：

$I = P_p P_v e_p + P_v e_v$
$\tau' = g I K_t = g(P_p P_v K_t e_p + P_v K_t e_v)$

$P_p$：位置环比例参数
$P_v$：速度环比例参数
$g$：齿轮比
$K_t$：扭矩常数

Sim-to-Real 参数关系

满足 $ \tau = \tau' $ 时：

$K_p = g P_p P_v K_t$
$K_d = g P_v K_t$
$P_v = \frac{K_d}{K_t g}$
$P_p = \frac{K_p}{K_d}$