目标跟随演示

本教程将展示如何使用 Agilebot 机器人进行目标跟随任务。

目标跟随演示

概述

目标跟随演示展示了机器人如何使用 RMPflow 运动策略跟随移动的目标。该演示使用了 Isaac Sim 的运动生成框架。

前置条件

• 已完成 Isaac Sim 环境配置
• 已完成 在 Isaac Sim 中显示捷勃特机器人模型

运行演示

使用项目提供的演示脚本

cd agilebot_isaac_sim
python agilebot_integration/demos/follow_target.py

演示说明

RMPflow 运动策略

RMPflow（Robot Motion Policy Flow）是一个用于机器人运动规划的框架，它通过组合多个运动策略来生成平滑、安全的轨迹。

目标跟随算法

1. 目标检测：检测目标物体的位置
2. 轨迹规划：使用 RMPflow 计算从当前位置到目标位置的轨迹
3. 运动执行：控制机器人关节跟随规划的轨迹
4. 避障：在运动过程中避开障碍物

配置参数

运动策略配置

运动策略配置文件位于项目源码目录 agilebot_integration/motion_policy_configs/Agilebot/gbt_c7a/ 。

根据环境配置指南，需要将配置文件复制到 IsaacSim 安装目录：

cp -r agilebot_integration/motion_policy_configs/Agilebot \
  ~/isaacsim/exts/isaacsim.robot_motion.motion_generation/motion_policy_configs/

复制后，完整的配置文件路径为：

~/isaacsim/exts/isaacsim.robot_motion.motion_generation/motion_policy_configs/Agilebot/gbt_c7a/

主要配置参数（参考 RMPflow 官方调参指南）：

参数	说明	默认值
c-space_target_rmp/metric_scalar	C 空间目标 RMP 权重	1-100
c-space_target_rmp/robust_position_term_thresh	鲁棒位置项阈值	根据关节数调整
target_rmp/metric_scalar	目标 RMP 权重	根据任务调整
target_rmp/min_metric_alpha	最小度量 alpha	0 或非零值
target_rmp/metric_alpha_length_scale	度量 alpha 长度尺度	100000
target_rmp/proximity_metric_boost_length_scalar	邻近度量提升长度标量	1
target_rmp/max_metric_scalar	最大度量标量	较大值
target_rmp/accel_p_gain	加速度 P 增益	根据任务调整
target_rmp/accel_d_gain	加速度 D 增益	根据任务调整
target_rmp/accel_norm_eps	加速度归一化 epsilon	根据任务调整
collision_rmp/metric_scalar	碰撞回避 RMP 权重	与 target_rmp 相当
damping_rmp/inertia	阻尼 RMP 惯量	0

调参建议

1. c-space 目标 RMP：设置 metric_scalar 在 1-100 范围内，这会设置所有 RMP 的全局尺度
2. 目标 RMP：设置较大的 max_metric_scalar 使其主导，C 空间目标将在目标 RMP 的零空间中运行
3. 碰撞回避 RMP：设置与 target_rmp/max_metric_scalar 相当的权重
4. 方向性项：设置 min_metric_alpha 为非零值并调整 metric_alpha_length_scale 以获得良好行为

常见问题

Q: 机器人无法到达目标位置

A: 检查目标位置是否在机器人的工作空间内。如果目标位置超出工作空间，机器人将无法到达。调整 target_tolerance 参数以适应任务需求。

Q: 运动轨迹不平滑

A: 调整 RMPflow 配置参数，特别是：

• 检查 target_rmp/accel_p_gain 和 target_rmp/accel_d_gain 的增益值
• 确保 metric_scalar 值在合理范围内

Q: 机器人与障碍物碰撞

A: 增加 collision_rmp/metric_scalar 参数值，确保碰撞回避 RMP 有足够的权重来避开障碍物。

Q: 如何从零开始调参

A: 参考官方调参流程：

1. 关闭所有 RMP（设置 metric_scalar 为 0）
2. 将所有惯量项设置为 0
3. 逐一重新启用 RMP：c-space_target_rmp → target_rmp → collision_rmp → axis_target_rmp

下一步

• 抓取和放置演示
• 堆叠演示
• 运动学验证