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cbb fc17ae10d0 docs(本机执行清单): 方案 B 判别——偏移 3.19° 下模型预测的 16 步累计目标偏离原轨迹 4.86°(ρ=1.54;未扰动开环仅 0.46°),扰动微调后 ρ 更差(1.9-2.0);结论:模型是从当前状态外推增量而非指向参考位置,B 必须改训练标签(绝对目标)重训,改执行层无效 2026-10-19 23:14:30 +08:00
cbb 2f5a72a6ab docs(本机执行清单): 方案 A 实测(两轮)——合成 1.5° 扰动状态样本 36k + 微调 3000 步:碰撞率 99.6%→48%/60%,但 success 仍 0、开环精度 6→15/16mm 退化 2.5×;小步微调在两种分布间折中带偏主分布,此配方不成立 2026-10-19 23:11:06 +08:00
cbb 7a194dd4a7 docs(本机执行清单): 回答「加大数据能否救闭环」——闭环状态到训练集最近邻中位 21.5°(起点 13.2° 的 1.6×,p90 32.5°);训练集本身稀疏(老师起点最近邻 13.2°);6 维密度缩放数据翻 4 倍只降 ~21%,与 0.02° 误差尺度差三个量级——扩大同类数据救不了,需 DAgger 覆盖分布外状态 2026-10-19 22:45:39 +08:00
cbb a41a5440c6 docs(本机执行清单): DAgger 小样本试跑通过——collect 16 题 12.7s/29 起点,64 题显存峰值 7.98GB 无 OOM;老师重规划 15 起点 7.6s、打包 2.3s(453 样本);提醒 build_dataset 默认 act_scale=1.25 与旧主数据 1.0 不一致,全量前须显式 ACT_SCALE=1.0 或先重打主数据 2026-10-19 22:19:24 +08:00
cbb 864b21f894 docs(本机执行清单): 发散题分组——三组(r2>1 / 0.7-1 / ≤0.7)碰撞率均 79-83%、到达全 0,无「一小撮坏题」可筛;r2 与起点误差秩相关 -0.384 是分母效应(短任务比值波动大),与老师时长/行程无关;误差放大是全体普遍行为 2026-10-19 22:16:39 +08:00
cbb b396298819 docs(本机执行清单): 补充实验——开环误差无轴向偏置(|mean|/std≤0.17)但 lag-1 自相关 0.93-0.97(慢变误差,非白噪声);闭环 p50 2s 缩 41%、p90 发散到 1.318(≥10% 题误差复利);结论:慢变误差 × 闭环低容忍,训练侧需闭环状态训练 2026-10-19 20:31:48 +08:00
cbb 53a50ecab9 docs(本机执行清单): 本地自主排查——闭环噪声容忍上限 0.01-0.02×STEP(σ 扫描 0→0.05 时 reach 1.0→0.218);8 段采样 reach 仍 0(flip 已=老师、无抖)→ 策略误差是系统偏差非白噪声,降噪已到天花板;need 头恒 <0.5(>0.5 占比 0、召回 0/43)=闭环子目标通道从不激活(H3 三变体逐位相同的直接原因),训练 80% sf=1 vs 闭环 100% sf=0 2026-10-19 20:21:02 +08:00
cbb 425229f412 docs(本机执行清单): 第六轮执行回传——H1_oracle 全正常(仿真无误,闭环结果可信);σ=0.05 噪声 reach 1.0→0.218(对残差噪声极敏感);前缀照抄、子目标规则均排除;H3 三变体逐位相同=子目标通道零响应(新异常);4 段采样消抖后仍 0% 到达 2026-10-19 19:18:07 +08:00
cbb 7e063eb3d5 本机改动:归档早期闭环碰撞定位脚本 diag_collision.py(已被 diag_cl 取代) 2026-10-19 18:46:39 +08:00
Hark 406f180cab diag: H 段(老师 oracle 走 rollout / 前缀消融 / 子目标越过顶点规则 / 分轴与分类别指标);训练:EMA、选模不落在 p_neq 预热、闭环分数选模、24000 步余弦、p_neq 0.5 + p_edge 0.1、子目标头切断抄输入、前缀/dq 增广;仿真:last 记真正提交的候选、碰撞与到达按每题时限、回放门禁读 pass+指纹并走 rollout;数据:动作标签按 1.25·STEP 归一化(act_scale 随 meta/ckpt/ONNX 传递,旧模型 1.0)、收回亏空结转、DAgger 带 qPrev 与起步速度、打包签名变更自动重打;ik-policy.js 同步(actScale、子目标规则、DLS 时清 lastPlan);本机执行清单与 README 更新 2026-10-19 10:43:05 +00:00
cbb 86323f1691 docs(本机执行清单): 第五轮执行回传——一致性错位修复未改变闭环结果(C 段仍 0%/99.6%,2s 误差比 0.755);G 段:consist/value/first 三选择器几乎一样(0%/94-96%)——问题在候选本身不在选择;1step 速度比 2.31×、4step+safety 碰撞降到 0.78% 但到达仍 0% 2026-10-19 12:40:16 +08:00
Hark 0f5b84b919 fix(closed_loop): 一致性打分错位一步(对齐 last[3]→last[4],原来每次重规划奖励比上一计划慢一步的候选;Python 闭环与 ik-policy.js 同步修正);rollout 加 select;diag_cl 删 F 段、加 G 段(1/4 段采样 × consist/value/first、4 段+安全层);本机执行清单更新 2026-10-19 03:42:46 +00:00
cbb 0a19b29fd3 docs(本机执行清单): 第四轮执行回传——F 段证实一步采样残留噪声(抖动 41.9×、残差-噪声相关 −0.861),2/4/8 段分别把 16 步误差降到 0.92/0.86/0.56°;但闭环 4 段仍 0% 到达(碰撞 93.0%、2s 误差比 0.610)、零噪声 0%/100%/0.724——残留噪声真实存在但非主因 2026-10-19 03:37:00 +08:00
Hark 1bf59e7175 diag: F 段——MeanFlow 一步采样残留噪声(开环 1/2/4/8 段与零噪声的幅度/抖动/残差-噪声相关;闭环 4 段、零噪声);sample_k 加 steps、rollout 加 steps/z_scale;删 E 段;本机执行清单更新 2026-10-18 19:10:32 +00:00
cbb cafa038110 docs(本机执行清单): 第三轮执行回传——gaps 三行全 1.05 GiB 通过(默认不拼胶囊对生效,峰值=单粗块水平);E0 排除抄速度(抹 dq 幅度仅降 2.7%,且开环/起点幅度系统性 1.44-1.52×);E1 中段带老师速度与静止起步都 0% 到达/96-98% 碰撞(误差比 0.627 vs 0.829)——非起步问题;新观察:幅度系统性偏大 1.4-1.6× 2026-10-19 03:07:49 +08:00
Hark 527bc25c11 fix(kin/diag): gaps 默认不拼胶囊对(pairs=True 仅 APG 用;实测 4096×40 峰值 4.46 GiB 全在拼接 8.6e7 对);diag_cl 删 D 段(子目标已排除)、加 E 段(开环幅度与抹 dq 敏感度、老师中段带速度/静止起步闭环);rollout 加 qp0;本机执行清单更新 2026-10-18 18:53:39 +00:00
cbb 9a7404856e docs(本机执行清单): 第二轮执行回传——gaps 1.05/1.40/4.46 GiB(前两条过线;4096x40 峰值全在顶层 _cat_gaps 拼接,parts 与输出 8.63e7 对同时存活 2.25+2.25 GiB);diag_cl 含 D 段:D1 no_sub 与 D2 oracle_sub 都是 0% 到达/99.6% 碰撞,与基线一致——子目标不是元凶;C.goal_err_ratio 2s 仅靠近 18.5% 2026-10-19 02:43:26 +08:00
cbb 1f2f2a2bb1 monitor: 开环指标两张图;pstate: train 归档加 review_* 2026-10-19 02:33:46 +08:00
Hark 0653cf0d8d fix(kin/diag): kin.gaps 粗筛段也按点分块(COARSE_ENTRIES=3e7,≤446 点/块;实测上一版粗筛 4096 点仍 9.3 GiB);diag_cl 加 D 段(子目标头精度 / 不用子目标 / 老师真实途经点)与目标误差进度比;rollout 加 use_sub、sub_override;本机执行清单更新 2026-10-18 18:32:45 +00:00
cbb 95ba43a1c7 docs(本机执行清单): 执行回传——第1步 gaps 显存三条 1.20/9.30/9.30 GiB 未过(峰值全在粗筛段,精算分块有效但救不了粗筛;旧版同测 4.59/16.98/36.89);第2步闭环定位 A/B 全过(特征口径差≤3.6e-6)、C 段 0% 到达/99.6% 碰撞、主碰撞对 J3-J5 90次、开安全层碰撞压至 5.5% 但到达仍 0.4% 2026-10-19 02:29:51 +08:00
cbb 5365add657 Merge commit '573082d' 2026-10-19 02:02:55 +08:00
Hark 573082df26 fix: 闭环失败定位与显存修复——新增 ml/eval/diag_cl.py(Python/JS 特征口径、同噪声动作差、碰撞时刻/组对、开安全层到达率);kin.gaps 按幸存胶囊对数(PAIR_BUDGET=2e6)自动分块(实测原 4096 点 cap 40 峰值约 30 GB);dagger/collect.py cap=gap_min+1 分块;新增 docs/本机执行清单.md(本机计算唯一要求清单) 2026-10-18 18:02:14 +00:00
Hark 5a87c0655a diag: ml/eval/diag_cl.py 闭环失败定位 + fix(dagger): collect.py kin.gaps 分块 1024 点、cap=gap_min+1(原 4096 点 cap 40 吃满显存/内存) 2026-10-18 17:36:52 +00:00
cbb 0b47905a1c feat(prep/monitor): 打包每 10% 打一行进度 + 监控按实测算进度/ETA;prep 估时 0.5→2.0 h
- build_dataset.cjs:每 10% 打 `[prep] shard_xxxx a/b`(只加日志,不改计算)。新增广
  (40%/3°/12,每个增广样本 6 次碰撞检查)让这批打包从上次的 25 分钟涨到约 1 小时,
  而原来整片完成前一行输出都没有,看起来像卡死。
- monitor.py prep 分支:解析这些行,按 (已完成分片 + 进行中分片的任务比例)/总分片 算 frac,
  按实测速率外推 eta;首批完成前显示"首波处理中,第一批完成后显示预估"。
- pstate/monitor.html:prep 估时 0.5 h → 2.0 h(超时 1.5 h → 6 h),与实际耗时一致。
2026-10-19 00:33:11 +08:00
cbb 0d522dd782 feat(monitor): 开始训练弹窗视觉重做 + 进度卡片「重新训练」按钮 + 记住上次设置
- 弹窗:头部图标/标题/说明、分区标题(运行方式 / 模型与数据)、下拉统一自绘箭头与焦点环、
  每个控件加提示行、警告条改成左侧色条的信息块、取消改 ghost 按钮;宽度 560→780。
- 进度卡片加「⟳ 重新训练」(运行中禁用并提示先停止),点开即预设"从 train 重训"。
- 记住上次设置(localStorage mlmon.pref.v1):起始阶段/CFG/共识/N_TASKS/NPROC/TARGET_SAMPLES/
  ROUNDS/MIN_GAP_MM/平滑/对数轴。运行方式不记忆——记成"全部重跑"会把数据一起归档,风险不对等。
- ?start=<阶段> 直接打开重训弹窗(便于收藏与脚本化验证)。
- 端到端验证(CDP 驱动无头 Edge):改 fT/fFrom/smooth → 刷新 → 三个值都保留,fMode 复位 resume。
2026-10-19 00:11:13 +08:00
Hark d60cbcdb3c fix(monitor): FRESH_FROM 白名单加 dagger 2026-10-18 16:01:09 +00:00
Hark 979a5814c1 fix(train): 首次正式预训练(21850 步闭环到达 0%)排查后修正——FK/平滑改加在配对去噪估计上(原加在随机噪声一步采样上=回归条件均值,多峰塌成单峰,实测候选标准差 0.030/幅度 0.151);时间嵌入最高角频率 1000→50、MF 分支 fp32、p_neq 前 5000 步为 0(实测 du/dt 均方根 6–12 vs v 1.1);增广 40%/3°/12 步收回;新增 dagger 阶段(策略闭环状态请老师重规划 ×2 轮微调);开训前老师轨迹回放自检;评估加开环误差与候选多样性,best/早停按到达率+开环误差 2026-10-18 15:56:39 +00:00
cbb c2732fb3cd feat(train/monitor): 评估峰值不再撑爆整卡 + 从指定阶段重训 + 闭环误差诊断
- train.py:evaluate 改 bs=64,结束后 empty_cache()。WDDM 下 15.9 GiB 的评估峰值用完不退,
  整卡顶到 96% 后驱动把训练张量换出(实测 Local 18.8 GB / Shared 1.9 GB),吞吐从 5.5k
  掉到 444 samples/s、8000 步 eval 卡死 68 分钟;改后峰值 5.32 GiB、eval 106 s、吞吐 6.4–7.0k。
- pstate/pipeline:新增 --fresh-from=<阶段>:只把该阶段及之后的产物移进 ml/archive/(不删),
  与参数失效取并集;配合 FROM 实现"只重训某一阶段,之后全部重做"(沙盒实测选 train 只归档 ml/runs/base)。
- monitor:运行方式加「从指定阶段重训」+ 起始阶段下拉;TARGET_SAMPLES 默认改 200 万;
  「最好 X%」改标最好那次 eval 的步数(原来错标当前步,18,000 步显示成 0.2% 的出处)。
  连同工作区已有的停止补扫 sweep_nt(按命令行补杀 git-bash 下逃逸的孙进程)一并提交。
- eval/diag_tail.py:闭环末位误差 / 是否进过 5 mm 窗口的逐题诊断(手动运行,不进流水线)。
2026-10-18 23:15:53 +08:00
cbb 7fe1e5e0b3 feat(monitor): 失败提示做醒目——顶部红色横幅(阶段名 + 返回码 + 终端里最后一行真实报错,如 OutOfMemory 那条)+ 右上角胶囊变红「失败 · 停在「预训练」返回码 1」+ 步骤条那一格红字加粗;并补三层"永不空白"保险:正文脚本前装看门狗(3 秒没跑完就显示"卡片空白不是训练出问题")、window.onerror 显示出错文件与行号、渲染调用 try/catch 让单个面板出错不拖垮整页;同时修掉我上一轮写坏的 JS 字符串(Python 转义把 \n 写成真实换行 → 整个脚本不执行 → 页面全空,就是用户看到的"失败时什么都不显示") 2026-10-18 19:43:24 +08:00
cbb 3c4bc6c8ab fix(vram): 上限不再从 nvidia-smi 的"已用"里扣——WDDM 下那部分驱动可换出,按它扣会把本进程上限压到 14.45 GiB,预训练第一次 evaluate 峰值 ~15 GiB 就自己 OOM(实测当时卡上还有 9.98 GiB 空闲);改成上限 = CUDA 可用 − 1 GiB(实测 21.8 GiB),别人占多少只打印不扣;实测分配 15.5 GiB 通过;顺带删掉 monitor.html 里被塞进模板字符串、当成文字渲染出来的 JS 注释(剩余时间那格) 2026-10-18 19:18:41 +08:00
cbb 4a59ca84f6 feat(monitor): 每个阶段都按实时数据算剩余时间,用时精确到秒——打包按已打包分片数、预训练用脚本自报 eta_h、APG 用 it/min、挖错用本轮 APG + 已完成轮次平均时长、头门禁用已完成那次评估、一致性门禁读日志里的 k/300 行(只读日志尾部,不占 CPU);修 mine 的当前轮判断(原来 len(cur)>k 在第二轮起永远判不到在跑)与 APG 漏加的 eta;总用时/本步用时/步骤条用时改为带秒,预估仍只到分钟 2026-10-18 17:59:46 +08:00
cbb faf6dd2748 feat(monitor): CPU 卡加温度和功耗——走 MSI Afterburner 的共享内存(MAHMSharedMemory):Windows 上免驱动的唯一口子(psutil 不支持、ACPI 热区只有板温、Power Meter 无实例);实测 CPU 98-100 °C / 222-227 W,用 GPU1 power 对 nvidia-smi 校准过(125.29 vs 124.57);数据比 10 秒旧就当读不到、Afterburner 没开就自动隐藏这两行;28 核条悬停可看每核温度 2026-10-18 17:31:05 +08:00
cbb b1cf4126fd feat(vram): 显存上限改为浮动——本进程上限 = min(整卡 − nvidia-smi 已用 − 1 GB 余量, CUDA 空闲 − 余量),别人占多少自动扣掉,不再写死 0.78(实测当前口径 14.1 GiB;VRAM_FRAC 仍可显式对拍旧口径);网页显存行改成"8.7 / 23 GB · 空 14.3"并把解释放悬停(长文本不再把行挤成两行,.gr 行加了省略号保护);README/审查文档同步口径 2026-10-18 17:23:57 +08:00
cbb e431862793 feat(gen): 补量轮次上限 4 → 5(应用户要求:共识 + 间隙两道过滤叠加时 4 轮余量偏紧);顺带把末尾那句"补 4 次后仍不足"的提示同步成 5 次 2026-10-18 17:16:55 +08:00
cbb c65b9986ca feat(monitor): 当前阶段进度放大——「当前步骤 · X」的百分比 20px 加粗、阶段进度条 14px 高(原来 12.5px/8px 太小);顶部步骤条当前格的百分比也放大加色;顺带把已完成格子的「用时」改用累计值(续跑的阶段不再只显示最后一段) 2026-10-18 17:13:35 +08:00
cbb db0bbbc15d feat(monitor): 用时改为按阶段累计——"总用时"=各阶段之和、"本步用时"=该阶段累计,停止后再"继续训练"不再归零(训练跑 5 万步停一次,之前那段的时间会保留);只有产物被归档、要从头重做的阶段才清零;本次改动前完成的老记录用 start/end 兜底;停止与流水线退出两处记账幂等(实测 180 s 不翻倍) 2026-10-18 16:59:21 +08:00
cbb 21ad209747 feat(monitor): CPU 卡显示型号(psutil 只给核数,型号走注册表 ProcessorNameString / Linux /proc/cpuinfo),加在卡底与 GPU 同名同位置 2026-10-18 16:15:44 +08:00
cbb c143b56232 fix(gen): 被停止的种子不再报"失败"——按日志尾部有无报错分类,中断走 143(网页显示"已停止"),只有 node 真报错才 exit 6;顺便修补量分母累加:target_tasks 改用 stats.json 的已写完条数 + 本轮补量,此前每次点停止再"继续训练"分母都再加一截(实测 67368→84728),进度条越续越少 2026-10-18 15:24:43 +08:00
cbb 83dcc1c3ee fix(monitor): CPU 占用读数改为后台每秒独立采样(此前在请求里算差值,网页 1 秒轮询会把窗口压成几毫秒 → 恒为 0);CPU 并进 GPU 同一个卡(上 GPU 环+显存/温度/功耗,下 CPU 环+28 核逐核条)
实测:空闲 16.8% → 14 个满载循环 71.7% → 结束 19.1%,随负载单调;截图复核合并卡排版正常。
2026-10-18 15:13:37 +08:00
cbb 9ed213417b feat(monitor): 网页加 CPU 占用卡(总占用环 + 28 核逐核条),psutil 采样缓存 1 秒;顺便重启控制台让之前的补量进度口径与停止补杀生效 2026-10-18 13:57:48 +08:00
cbb e6418da084 fix(monitor): 补量时进度条显示全量而不是从 0 开始;停止时补杀 Git Bash 逃掉的 node 孙进程
- gen 进度:分子改为统计全部分片(含之前轮次),分母仍是累计 target_tasks,补量时显示 50,008/79,688 并标注「本轮补 N 条」。此前只统计本轮开始后改过的文件,看起来像从零重跑。
- 停止:taskkill /T 在 Git Bash 下只杀到 bash,node 孙进程会逃(实测点了停止还有 28 个 gen_dataset 在跑)。按命令行补扫 gen_dataset.cjs / run_parallel.sh / teacher.cjs / policy_bench.cjs 并 Stop-Process;正则已验证命中 gen、不误伤普通 node。
2026-10-18 13:54:16 +08:00
cbb 241333c213 fix(pstate): 改 TARGET_SAMPLES 不再作废 gen 的已有分片——只重跑 gen 补量(run_parallel 跳过写完的 shard、按差额补量),prep 及之后仍作废;此前把它当"从 gen 作废"会让 5 小时生成的 5 万条分片被整体移进 archive,用户改目标样本量就得从头跑 2026-10-18 13:50:12 +08:00
cbb c128288c1b fix: gen 判定改按产物而不是 wait 退出码——实测 28 个种子跑 5 小时后全部 wait 报失败,但每个 .part 都是完整的 1786 行(node 打了 done、mv 没执行),Git Bash 长跑后 wait 返回码不可靠;现在只要 .part 行数达标就补改名并记成功,只有产物缺失/不全才算失败。另:监控页 1 秒轮询(并行取 status/job/runs + nvidia-smi 缓存),GPU 数字 2 秒缓存。 2026-10-18 13:48:30 +08:00
cbb b25a7a8bfa fix: pipeline.sh run() 回显改走 stderr——gate1 用 tee 把 stdout 存成 consistency.json,回显混入让 gen 读 CONSENSUS 时 JSONDecodeError 停在 gen(第一次真跑实测:kin/r4/gate1 rc=0、gen rc=1);文档记门 1 实测 0.838<0.9 → 自动走共识分支 2026-10-18 07:23:29 +08:00
cbb c175357b72 docs: 训练定名「Transformer 多峰策略端到端训练与浏览器部署」——写入 ml/README 标题与控制台顶栏(含浏览器标签),长跑时打开网页即见;截图复核排版未挤坏控件 2026-10-18 06:40:26 +08:00
Hark d03f34822c 第八轮:monitor 状态三项被注释吞掉的 bug;R9 改判稳态 planWarmP99 + 运动中饥饿 + 认证超时占比;APG steps 8000(batch 48 保持总任务量);r4 不再静默退回 CDN;自检副本含未跟踪文件;显存文案按 19–20 GB;审查文档精简为实测/判据/待数据/三段训练 2026-10-18 06:40:26 +08:00
cbb 8ad6b58fca ml: 显存预算按 19–20 GB 落地 + ort 本地副本入库 + R4 复跑(feat_dyn)通过
- 显存:APG batch 128→48(实测 d=192 下 128 无论 plans 60/150 都 OOM,崩前已分配 17.85 GiB;48/plans150=13.08、48/60=7.67);新增 ml/common/vram.py 每进程硬帽 VRAM_FRAC=0.78 并把 vram 峰值写进 train/APG 日志、监控页加「显存峰值」卡与按 20 GB 预算的显存条;smoke.json 补 apg 段并让自检带 --config。
- 自检修复:find_bash 兼容便携版 git 的 mingw64 布局(本机原返回 None → 网页「开始训练」起不动);selftest_proc.alive 读中文 tasklist 的 GBK 崩溃;rec 值非法 JSON 时静默丢项;gen_resume 判据剔除 plan_ms/cert.ms 两个墙钟字段(旧判据恒 false)。整轮重跑 7/8 通过、3.5 分钟,仅 train_term 为 Windows 真实限制(TERM 送不到原生 python)。
- vendor: onnxruntime-web 1.20.1 本地副本入库(约 33 MB),查看器与 R4/R9 探针不再依赖 npm/CDN;.gitignore 同步移除该目录。
- docs: 第八节 R4 复跑(feat_dyn 新模型):部署口径 P99 12.67 通过;WebGPU 首次实测 27.09(有界面窗口,adapter nvidia ampere);viewer_ref 随机模型 planP99 131 / starve 32.7% / lookaheadP99 170 / certFailWhy time 948 / tickGapMax 736,三条判读留给实现方。
2026-10-18 06:40:25 +08:00
Hark 591678703a 第六、七轮:离线 ort/WebGPU、R9 查看器整周期、安全层截止下沉、enc_once 前瞻 bug(feat 动态轴)、UTF-8、断点 RNG 续跑与 --stop-at、R2 池无关性自检、R8 出题缓存、本机自检 selftest、冒烟 smoke;遗留清单并入审查文档第六节 2026-10-18 06:40:25 +08:00
cbb b6141d237c fix: R4 探针页 tensor 复用(proxy 下 buffer 被 detach)+ pipeline.sh 7 处 GBK 读取 + r4 分支返回码;r4 端到端 rc=0
- webapp/r4_probe.html:feat 移进 run() 每次新建。proxy=1 时 ORT 把输入 transfer 给 Worker,旧写法第二次 run 报 Tensor size(83) vs data length(0),两种 proxy 配置全挂、r4.json pass=null。
- ml/pipeline.sh:7 处 json.load(open(...)) 补 encoding='utf-8'(:90 :110 :118 :127 :136 :138 :144)。r4.json 以 ensure_ascii=False 写出,Windows GBK 下 :110 实测 UnicodeDecodeError,命令替换为空会让上层分支走错。
- ml/pipeline.sh r4:末行 `[ "$r" = null ] && echo` 在 r=pass 时整体返回 1,set -e + EXIT trap 把通过的 r4 记成 rc=1(all 会因此停)→ 改 if/fi。
- 实测复跑两次:pass=true,部署口径(16 线程+proxy+enc_once)P99 10.22 / 11.25 ms,4 线程 13.58/13.64,无 proxy 9.28/10.92,webgpu 仍 backend not found。
- 文档同步:A 组两处标记已修,仅留 A-3(ortLocal+proxy 离线路径)交实现方。
2026-10-18 06:40:25 +08:00
cbb a1ee7d1a4d docs: ml 审查精简版(763→85 行)——删去前五轮已解决条目,只留:R4 实测基线(部署口径 P99 11.07 通过、查看器 infer/safety 30.4/61.6+63.5/248.8)、A 组三处会断流程(r4_probe.html 复用 detached tensor、pipeline.sh 7 处 GBK json.load、ortLocal+proxy 离线路径失效)、B 组三项待判(R4 双口径、safetyMs Node vs 浏览器两把尺/R9 无数据、WebGPU 零数据)、C 组六项未实测(6–13 步、gapDrop、R2 池无关性、R8 出题耗时、Windows 生命周期、续跑本机复核)、D 组 webapp/models/README 过时 2026-10-18 06:40:25 +08:00
Hark f40a40c56b 第五轮:锁/续跑/超时/自动分支/R4 探针与 encode-once/控制台加固;阶段内断点续跑(gen 按条、prep 按 shard、训练与 APG 定时原子存档+体面停止);分歧以实现方意见为准 2026-10-18 06:40:25 +08:00
cbb 3675fbbd9b docs: ml 审查第四轮(对 14d72a9 与训练控制台)+ R4 实测——控制台 N-7 并发无锁(守卫只看 log.jsonl,gen/prep/m5/bench 阶段失灵,二次生成用同名 shard 互相截断)、N-8 开始/停止无 Origin 校验(本机网页即可停掉长跑)、N-9 每次刷新全量重读 shard、N-5 r4 与真模型同名同路径、N-10 console.bat 用 where python 判存在且不带 conda 环境、N-16 gen 节拍被重定向吞掉且 C 类采样 for(;;) 无上限;修法按完整流程分层(状态机可续跑/入口互斥且脱离控制台/门槛改自动分支/阶段超时心跳);R4 随机模型实测 batch=8:4 线程 P50 33.2 P99 37.0(要求 <15,差 2.4×),16 线程 13.7/19.5,24 线程反而劣化,闭环倍率未采到(主线程已挤到 CDP 取不到槽),故 K 与重复 encoder 是必改项;附 .gitignore 忽略 20 MB 级模型产物 2026-10-18 06:40:24 +08:00
Hark 5591adb39a ml: 第二轮审查 B-1~B-8 处置 + 一键训练控制台
- B-1 运行时投影护栏恢复 5 mm;老师轨迹按认证最小间隙 < 3 mm 剔除(stats/build_dataset,gapDrop)
- B-2 APG 端点+中点 hinge 取均值;B-3 check_r2 空匹配保护、5000×50000、分块 256,pass=false 时 prep 停下
- B-4 R7 按全部 B/C 题统计;B-5 r8 起点贴柱;B-7 pipeline r4(export_onnx --random,训练前测延迟)
- B-8 起步失败 ≤0.2%、column_gap 分块、pipefail、门禁结果先写 .tmp
- 训练控制台:ml/console.bat|sh → ml/monitor.py(开始/停止/进度/日志接口)+ monitor.html;
  pipeline.sh all 支持 FROM/TO,阶段状态写 ml/runs/pipeline.json(ml/pstate.py);训练/APG 日志加 total、t
- 文档:README 一键运行与训练控制台;审查文档追加第三轮处置;方案余量决策与 R4 时点
2026-10-18 06:40:24 +08:00
cbb 5348bc6f6f docs: ml 运行手册审查追加第二轮(对修订版 d3b7c7b 的可行性评估,只读代码未跑):13 条处置表(R10 阈值/共识补量/头分目录/$PYTHON/三口径/exec_s 置 None/池只用本轮/fp32/验收汇总 已落地);新引入问题 B1~B8——3 mm 是靠放松运行时投影迁就数据分布(正解在认证侧过滤老师样本,属需拍板的安全决定)、APG 端点+中点 hinge 使碰撞项约 ×2 而 w_col 未重标且 plans 60→150 单步代价上界 ~4× 而 §8 估时未改、check_r2 空匹配取 quantile 会抛且默认 20万×2万 池峰值 2–3 GB 显存、gate R7 左右比例以到达为条件会漏报多模态被压缩、r8 集合起点未查贴柱「两侧都要绕远」名不副实、§2「实测 7.6 s」是 300 条口径而流程跑 2000 条、R4 wasm batch=8 P99 至今没测;结论:1–6 步可执行、7–13 步零证据,第 7 步前先结 R4 并单独拍板 margin 2026-10-18 06:40:24 +08:00
Hark f8cdabb781 ml: 按运行手册审查修订——头分目录不互相覆盖(ml/runs/<CFG>、selected_ckpt/CKPT);统一 $PYTHON(Windows Git Bash 可跑);gen 按实测样本/任务自动补量;R10 改终态判据(≥5k 样本/s≈60k 步≤3.5h);m5 纯策略/仿真安全层双口径;无老师题定长 6 s 口径;APG 展开随批时长、端点+中点铰链、余量 3 mm(投影同步);挖错池只用本轮;门禁加 R7;bench 加 R8 对抗集与刹停率、--nc-n/--route-n/--r8-n;新增 check_r2 与 acceptance;export 默认 fp32;出题分块防 OOM;val 为空保护 2026-10-18 06:40:24 +08:00
cbb 8800a68cad docs: ml 运行手册审查(本机 3090 实测):训练吞吐 6208 样本/s 与方案 R10「≥2万/s」冲突;共识过滤分支缺期望数字、WTA 回退覆盖 ml/runs/base 丢对比物、run_prep 用 python3 在 Windows 第5步末失败;仿真安全层≠ik-policy 运行时(M5 穿柱率与 bench collisionFrames 两把尺)、挖错题 exec_s 写死 3.0 致到达率不可比、APG 仅 3.6 s 定长且只查端点、老师 minGap p50 4.4 mm 压在 5 mm 训练余量下;含复现命令与按优先级改动清单 2026-10-18 06:40:23 +08:00
Hark 2a0a2e55ad ml: 数据生成 + 可微运动学对拍 + MeanFlow/WTA 策略与闭环仿真 + APG/挖错/ONNX 导出与运行手册
- M1 数据生成器:采样/老师/距离下界认证/时间律/统计/一致性门禁;确定性老师(碰撞次数计时 + resetSession)、pos 任务冻结 J6、--consensus 邻域共识过滤、Dr 类。
- 全流程代码与运行手册:数据打包/可微运动学与对拍/MeanFlow+WTA 模型/闭环仿真/APG/挖错循环/ONNX 导出;webapp 策略运行时 ik-policy.js、?policy=1 接入、tests/policy_bench.cjs;ik-solver 增 pairList/clusterExport/criticalPairs/pairGap/leverTable。
2026-10-18 06:40:23 +08:00
Hark cc43b3d3be docs: Transformer 拟合避障轨迹规划训练方案(最终版):无老师闭环部署、MeanFlow 动作头(WTA K=8 回退)、距离下界安全认证、APG 后训练与挖错循环、里程碑 M1–M8;附 HTML 版 2026-10-18 06:40:22 +08:00
cbb 67964496be fix(ik): 贴立柱目标不再误判为立柱区内:候选表分层保留 + 姿态放宽兜底 + 实时管线跨帧坏边/目标解优先/预算递增/半格复验;新增贴立柱基准 tests/near_column_bench.cjs 2026-10-18 06:40:22 +08:00
Hark 46bdb98dd8 feat(ik): 实时避障版:离线路网 PRM + 在线 Lazy A* + 终身增广 + 拖拽热启动;实时管线全程细验(拖拽穿模帧 430→0,重规划 P50 5 ms);前端每帧碰撞守护 2026-10-18 06:40:22 +08:00
Hark 318ad0e264 feat(ik): 避障路径改为多目标 Lazy RRT-Connect + 规划提速 32%
- 避障路径改为多目标 Lazy RRT-Connect + 捷径平滑;碰撞窄相位预测提速。
- 规划提速 32%:(2,4) 零件对类离线间隙表、撞点前移、判定记忆、routeFrom 惰性回退、平滑预算收紧。
2026-10-18 06:40:22 +08:00
cbb 1dfdd48792 refactor(viewer): 截图视图 107 砍到 31,docs/shots 改为纯生成落点并取消跟踪
根因:以前只删图没用,一次性机位还挂在 arm/viewer/shot.py 的 VIEWS 里,
关卡一跑就在 docs/ 里原地复活 104 张。

- 删 76 条历史排查视图:user_*(17)、boss_p04..p07、hollow_p0x、p03_light_*、
  p03_mount_*、bay_p0x_inside(含重复键)、tie_probe/after_*、j3_前端压盖_*、
  view_yz_*、svg_*、p04/p05/p06/p07_*_side、zoom_user、shot_p08_user 等
- 保留 31 条真正在验查看器本身的:13 个机位/爆炸/姿态 + 9 个工程图·向导·运动模式
  + 9 个线束(含 3 个 x-ray)
- docs/shots 从跟踪里摘掉并写进 .gitignore;docs/ 现在只剩 json/svg/md/html,没有位图
- 基线同步为 20 张逐字节 + 11 张容差,与视图集合一一对应(无孤立基线、无缺基线的视图)
- 修我自己在上一步改 shot.py 时误删的 os.makedirs(SHOTS, exist_ok=True)
  —— 目录不存在时 Edge 写不出 PNG,31 个视图全报 FAIL 0 字节

未做:完整关卡复核(截图两遍 + IK + 数据 md5)尚未跑,这次提交只保证名单自洽。
2026-10-15 12:26:08 +08:00
cbb 11205f81c7 chore: 编辑器残留与脚本自动备份取消跟踪,文件全部留在磁盘
- .bak/ 12 个 *bak20261005*/20261007 旧备份:.gitignore 第15行早就写了 .bak/,
  但跟踪优先于忽略,所以一直没生效——这次用 git rm --cached 摘掉才真正排除
- .trae/documents(2) / .workbuddy/memory(3) / .zcode/config.json / .zcodeignore:
  别的编辑器与助手的本地配置、会话记录,不是工程产物
- 定位图/ 整目录改为忽略:它只是"给用户看的核验图落点",一次性且会被反复清空,
  关卡比对的权威物在 tests/baselines/(md5 名单 + flaky 参考像素),不依赖这里
- .gitignore 里 "可用 src/ 下的脚本重新生成" 的注释同步改成 python -m arm.*

只动索引不动工作区:19 个文件仍在磁盘上(唯一不在的是已被外部删掉的屏幕录制 mp4,
现在取消跟踪后不再脏 status,历史里仍可取回)。
2026-10-15 12:10:27 +08:00
cbb 8cf830493e chore(docs): 清掉过期核验图与一次性排查图,两份手写 HTML 移入 docs/
判据=既不是 arm/viewer/shot.py 当前视图、也不在 tests/baselines/ 关卡比对里、
且不被 README/docs/webapp/arm/tests 任何文本引用。

- docs/shots 删 133 张 + docs/section_p01_seam.svg,共 16.47 MB;剩 105 张
  正好等于关卡覆盖面(92 稳定 + 13 容差),基线文件零缺失
- 定位图 删 63 张历史落点,共 9.12 MB;只保留用户录屏 mp4
- 线束走线与总线拓扑设计方案.html / 螺丝采购清单.html 从仓根移入 docs/(逐字节相同,按 rename 记录)

关卡:数据 10 项 md5 一致、IK exact 逐字节一致、92/92 逐字节 + 13/13 容差全过。
2026-10-15 12:07:50 +08:00
cbb e79cfd8e8f chore: 清掉本轮排查用的临时截图(关卡证据已在 tests/baselines/ 与 docs/shots/) 2026-10-15 05:21:21 +08:00
cbb f713355351 refactor(viewer): app.js 按职责切成 8 个普通脚本(纯切片,零语义改动)
state / harness / camera / pick / ui / sheets / render / urlparams。
经典脚本的顶层 const/let 落在同一个全局词法作用域,所以切片本身不改变任何行为——
这一步先让"文件边界"与"模块语义"两件事分离:翻 ESM 时若出问题,责任清楚在
import/export,而不是切片切错了行。

切片踩到并修掉的:urlparams.js 被切掉了 IIFE 的收尾 })();(我按 len-2 收边界),
node --check 当场报 Unexpected end of input。

截图基线分级也在这一步收敛:工程图/装配向导视图带 feGaussianBlur 发光滤镜,
同一构建两轮就有 ±1 抖动(先前扫描那两轮碰巧逐字节相同,才漏进"稳定"清单,
于是随机假 FAIL)。把 8 张工程图/向导视图连同 3 张线束 x-ray、boss_p07、
p03_mount_loose 一起转像素容差(存参考像素,阈值 mean<=0.02、单像素<=32,
约实测 20x 余量),其余 92 张仍要求逐字节相同。

关卡:92 张逐字节一致 + 13 张在噪声阈内;数据哈希与 IK exact 段一致。
2026-10-15 04:45:56 +08:00
cbb 531a293688 refactor(viewer): 单文件查看器拆成 webapp/ 多文件,走本地 http;Worker 换成真文件
前端不再是"一个 16MB HTML + 一个 2955 行模板"。现在:
  webapp/index.html      343 行 DOM 骨架,零内联数据
  webapp/styles/*.css    811 行 CSS 按段切成 8 个文件
  webapp/js/app.js       原内联主脚本逐字搬出(仍是普通脚本,S5 才改 ESM)
  webapp/js/ik-solver.js / ik-glue.js / vendor/three.min.js(原 web/ 三个文件)
  webapp/workers/ik.worker.js  真 Worker 文件
  webapp/generated/00_data.js  生成物(网格/工程图/行程/碰撞/螺钉)
  dist/机器人手臂3D查看器.html  分发用单文件,由 build_viewer 内联上面这些文件产出

入口:python -m arm.viewer.serve 后开 http://127.0.0.1:8123/
(serve 带 no-store,改完刷新即新构建,不再需要 Ctrl+F5;显式 MIME,
 .js 被 Windows 注册表判成 text/plain 会让模块静默不执行)

删掉 src/viewer_tpl.html 与 web/ 目录(旧产物移入 backups/pre_split_20261015/)。
工程图不再维护第二份 sheets.jsdata —— 直接读 draw_sheet 写出的 4 个真 SVG。

实测中修掉的问题:
- serve 的 / 原先"内部映射"到 webapp/index.html,导致文档基址是 /、相对路径的
  8 个 CSS 与 4 个 JS 全部 404(整页无样式无脚本)。改成 302 跳转。
- file:// 下 new Worker('workers/…') 构造阶段不抛错、错误以异步 onerror 到达,
  所以"构造失败才试 Blob 兜底"永远不会触发;改为按协议选路。两条路径都已实测
  backend=worker(http 走文件、file:// 走 Blob)。
- Worker 握手 3s 在 headless 并发下会误判"没起来"(截图里红徽标即此),放宽到 10s,
  并把后端状态暴露成 window.__IK_BACKEND / __IK_BACKEND_LOG 供测试直读。
- 截图竞态:4 并发 × 每页 14MB 数据时,虚拟时间预算会在页面加载完成前到期,
  拍到半初始化画面(且能"稳定地坏",旧基线里 m9_motion 就是这么混进来的)。
  并发降到 2、预算 40s、serve 加 HTTP/1.1+大缓冲+字节缓存,并用"同一构建两轮"
  重新界定稳定性:99 张逐字节一致、6 张属噪声改走像素容差(mean<=0.02、单像素<=32)。
- 关卡自身两处假通过已修:node 输出被 GBK 解码炸掉时不再算 PASS;
  线束干涉测试读不到通道源码时会 exit 2,而不是"零通道=零穿透=通过"。

关卡结果:python -m arm.build_model 退出码 0;10 项数据哈希与基线一致;
IK exact 段逐字节一致;99 张截图逐字节一致 + 6 张在噪声阈内;线束干涉测试 1800 点 0 穿透。
2026-10-15 04:31:31 +08:00
cbb 649bd69810 refactor(layout): src/ 收成顶层包 arm/,入口统一 python -m;提升承担构建的 scratch 脚本
单文件约束取消后,Python 侧没必要再靠 16 处 sys.path.insert 维持扁平模块互认。
现在按职责分包:
  arm/paths.py 路径唯一来源(含新增 CACHE、TPL)
  arm/constants.py 实测接口数值(原 armcore 的 M/C/CLR/FIT/MOTOR_TOL 段)
  arm/cad/{helpers,arm_build,part_tools,parts/} 几何与装配
  arm/kinematics.py(原 human_layout.py,唯一运动学事实源)
  arm/analysis/{sweep_v2,strength_check,torque_balance,finalize_travel,ws_sweep,gen_env_mesh}
  arm/dataio/{screw_mesh,draw_sheet}   arm/viewer/{build_viewer,shot}
  arm/build_model.py(原 arm_model.py)

顺带修掉的既有缺陷(都是实测撞出来的,不是预防性改动):
- arm_model 第二次 sys.path 跳到 gitignore 的 scratch/ 去 import 构建必需的包络脚本:
  ws_sweep/gen_env_mesh 提升进 arm/analysis/,缓存挪到 data/cache/(gitignore,可重生成)。
- finalize_travel / draw_sheet 顶层就是"算完写文件",一次 importlib 冒烟测试就把
  docs/travel.json 重写了一遍;现在被 import 直接抛错。
- strength_check 用 OUT.replace("/out","/web") 靠字符串形状推路径,改成直接用 WEB。
- build_viewer 里 WORKSPACE 使用点漏改导致 NameError —— 已由构建关卡抓到并修掉。

os._exit 的处置与计划里的假设相反:实测光是 `python -c "import arm.cad.helpers"`
就会在解释器退出时段错误(exit 139,OCC 静态析构),全流程跑完也一样。所以入口
脚本尾部保留 flush + os._exit,并把原因写进注释;被 import 时不生效。

关卡(tests/):
- verify.py 一条命令跑三层:产物 md5、IK 数值 exact 段、截图。
- 截图基线重做并分级:同一构建连跑两轮实测 102 张逐字节可复现(要求 md5 相同),
  3 张线束 x-ray 不可复现(mean<=0.0017、无像素差>8)改为与参考像素比容差;
  这 3 张不再入库,免得每次跑关卡都脏 git。
- 新增 ?view=sheet / ?sheet=N / ?theme / ?guide=N 四个 URL 参数:工程图与装配向导
  占了约一半 CSS 和 700 行 JS,原先没有任何截图覆盖,拆它们等于没有关卡。
- 关卡灵敏度已验:改坏 IK 基线一个数 -> FAIL;换旧版求解器 -> 5 处 exact 差异。

实测:python -m arm.build_model 退出码 0,全部产物 md5 与基线一致,
105 视图截图全过,IK exact 段逐字节一致。
2026-10-15 03:31:20 +08:00
cbb b32d44efe0 test: 加 IK/数据/截图三重基线关卡,并刷新过期的截图基线
重构 2955 行的单文件查看器必须有"行为没变"的可判据,否则改到什么程度全靠感觉。
tests/ik_baseline.mjs 在 Node 里直接跑求解器(它本就是 UMD,带 module.exports 分支,
不需要浏览器),输出分两段:
  exact  —— 件数/顶点/三角、TCP 推断、限位、固定 FK/fkChain/orient、固定目标的
            solveDyn 解向量、selfTest/poseSelfTest 的误差与命中数。selfTest 内部走
            Math.random,这里锁成定 LCG,所以 exact 跨进程逐字节可复现。
  timing —— solveDyn 中位耗时(9 次去头 3 次预热)。本机进程间抖动实测约 ±28%,
            因此只按 ±10% 报 WARN,不当硬门。
关卡灵敏度已验:指向 scratch/arm-ik-solver_before.js 时报 5 处 exact 差异并 FAIL。

docs/shots/ 里 92 张是 10-09 生成的,早于 10-14 的重建,属过期基线;重跑 96 视图
全部 OK、0 FAIL。另发现既有非幂等问题:committed 的 mesh 是"端到端构建后再单跑一次
screw_mesh.py"的产物(螺钉 idx 118..214、ENV 件排在第 19 位),端到端构建则为
20..116、ENV 排在末尾,两者零件集合相同但顺序不同,导致 2 张线束透视图的透明排序
像素级不同。本提交以端到端构建为准。
2026-10-15 02:24:38 +08:00
cbb 7e040fc766 refactor(paths): 路径改由 __file__ 推导,不再写死 G:/Robot_v2
armcore.py 里 ROOT/WORKSPACE/OUT/WEB/DOCS 与三个外部 STEP 输入原本是硬编码
绝对路径,仓库换个盘符就全断。改成由本文件位置推出(REPO.parent 即原
G:/Robot_v2,行为逐字不变),并留 ARM_WORKSPACE / ARM_ROOT / ARM_MODEL_ROOT
三个覆盖入口。保持正斜杠输出,因为 strength_check.py:162 的
OUT.replace("/out", "/web") 依赖这个形状(该写法本身也在这次重构中清掉)。

实测关卡:连续两次 python src/arm_model.py 产物逐字节相同;
travel/collide/screws 三个 JSON 与基线 md5 一致。

同时加 pyproject.toml 声明元数据与运行依赖(不装包,入口用 python -m)。
2026-10-15 02:23:55 +08:00
cbb b67d3ce56e chore(repo): 停止跟踪 47MB 构建产物
单文件查看器不再是交付约束,就不必再把 14MB 网格与 3 份 16MB HTML
背在 git 里。取消跟踪(磁盘文件保留),重建产物不再脏 git status,
后续每步重构的关卡才能靠哈希比对而不是"看哪些文件又变了"。
2026-10-15 02:23:41 +08:00
cbb b0efb44368 feat(arm): 建模代码拆成每件一模块,查看器新增工程图与装配步骤页
- src/parts/p01~p09 + src/part_tools.py:几何、件号/配色/说明与装配帧归属随各自件文件走,arm_model.py 只留装配流水线并对件级符号做只读转发;P04_CH / P07_CH / P06_WIN_XZ / FENCE_OPEN_CUT 这类开关必须写所在件文件,写 arm_model.X 不生效,A/B 判据为翻转后体积变化
- docs/sheet_{exploded,front,side,joint}.svg + draw_sheet.py:四张工程图进查看器页签,支持图层开关、件号高亮与 BOM/3D 联动跳转
- travel/travel_detail/collide/bom/screws 随最新几何重生成;补线束走线、拆卸定位点与 P04 承压面剖切验证图
- .gitignore 排除 .bak/ 与 *.bak_* 源码快照(旧版本 git 历史里已有)
2026-10-14 22:03:18 +08:00
cbb c754521bde feat(arm): 线束走线可视化落地,并修复承压面盒切误伤底壁
- 查看器新增线束/走线指示系统(4芯主干、电机出线分支、过关节缓冲环、T接小板),
  配套《线束走线与总线拓扑设计方案》文档与 src/test_harness_collision.py 干涉校验
- 取消 P04/P06/P07/P08 的敞口侧定位环盒切(俯仰关节局部坐标使切刀上侵底壁 3mm,
  平白造出 3x6.1mm 缺角),底壁补齐;盒切仅保留原本专用的 P05(M3),开关改名 M3_FENCE_OPEN_CUT
- 3MF 基准 profile(537 键)从手作原件抽出固化到 docs/bambu_profile_reference.json,
  导出链路不再依赖 out/ 二进制;P01_A 也改由当前模型生成,原件备份进 .bak/
- strength.json、BOM、screws、截图与三份查看器 HTML 同步重生成
2026-10-07 19:08:47 +08:00
cbb d8f6c69406 feat(arm): P04顶缘改R3圆角+竖直前壁消除刀刃状凸起,并带上承压面R35圆腔等未提交改动
用户截图圈的"非常尖的凸起"实测是顶面前沿一条刀刃:2026-10-04 把前脸改成与顶面
相切的 Hermite 弧面,但只有 9.0mm 的 Y 预算却要吸收 120.5mm 落差,90° 转弯全挤在
起点——离开顶面 0.28mm 就转到 45°,起始曲率半径 0.571mm,Y=164.32 处顶面与前脸之间
料厚只剩 0.027mm。2026-10-05 的起点加密又抹掉了第一段 57° 折线那层意外钝化。
且历次只碰前缘一条棱,顶面左缘(X=11.5)与后缘(Y=91.5)仍是 89° 直棱。

现改为常规形状:顶面 -> 前侧 R3 圆角 -> 竖直前壁 Y=164.5 直落到 Z=566 -> Hermite
(两端切线沿 -Z,G1) 顺收到 (155.5,526);顶面后缘对称再倒 R3,弧心切点按背面那条
0.24° 斜线取值以免露出台阶。crest 不再是独立最外凸点,尖从根上消失。

代价与核验:P04 体积 276.2 -> 296.2 cm3(+20.0,填掉原内凹腔);Y 最大仍 164.5,
与 P03 止脱环 R36.5/顶646.5 的齐平不变;13/13 单实体、静态干涉 8/8 零、97 颗螺钉。
J1 扫掠半径由 51.6 增至 57.2mm,动态行程数据(collide.json/travel.json)待重扫。

同时带上上一轮未提交的改动:承压面让位腔改 R35 圆腔、主腔统一 BAY_R=30.50、
M2/M3 前端压盖与围挡敞口侧切除、build_viewer 三副本逐个写盘(避免浏览器独占锁
导致"改了源码网页没变")。
2026-10-07 02:27:38 +08:00
cbb e3b25452e1 feat(arm): 电机双向夹紧与2mm厚度公差让位,立柱减重槽及文档同步更新 2026-10-04 13:16:32 +08:00
cbb b593e47c76 feat: 增加组合折叠姿态干涉扫描、力矩实测与结构强度复核数据 2026-10-02 12:06:23 +08:00
cbb 6fe97fc643 refactor(model): 重构P03为轻量化板式桁架并统一M4×16自攻螺钉连接方案 2026-10-02 04:39:12 +08:00
cbb 208b37048b fix: IK 全面审查三处修复——NaN 防线、实时拖拽被入场动画覆写、滚转角miss突跳
- 求解器 inLimit/evalAt 容差比较改否定式:原写法在 NaN 下比较恒假,
  NaN 目标/姿态曾产出 ok=true 且 q 含 NaN(UI 有 number 输入净化+isFinite
  双保险触不到,但公开 API 与将来的 MCU 端口会中招)
- glue setJoints(q,false) 补 anim=null:直接写入不再被在飞的 620ms 入场动画
  覆写、结尾不再跳回旧目标(实时追踪拖拽撞上入场动画的窗口期)
- glue rollAngleAt 射线错过平面改返回 null:原来返回 0 会让滚转角按 -a0 突跳,
  现在该帧直接跳过
- 回归:node 六项全绿;NaN/Inf 目标三种注入均 ok=false 且 q=null;
  40 组随机位形与 fast 副本仍逐位一致;浏览器冒烟已到达/零报错
2026-09-29 00:24:58 +08:00
cbb 4fdc37da9f perf: IK求解器姿态路径提速1.41×——轴夹角预筛+Set去重+免hypot,并修正牛顿收口取错行的列下标bug
- 4.3牛顿收口 err2 原取 [M5[6..8]](行主序第2行)当"列2工具轴",正确应为列2
  [M[2],M[5],M[8]];该节因此从未起作用。修复后 selfTest 姿态命中 5/6→6/6、
  最差 oerr 0.602°→0.024°
- scoreBranch 轴夹角预筛:θ6 只滚转不改工具轴 ⇒ oerr≥轴夹角(20万样本零违反),
  轴夹角就超 POSETOL 的候选免 orient 全矩阵+acos 直接拒
- keepBand.indexOf → Set.has(原 O(n²) 约6000×4000恒等比较/次);evalAt 误差范数
  hypot→平方和
- A/B 40 组随机位形输出与合入前逐位一致(Δθ=0.000°、nSol 一致、oerr 零变差),
  node 六项回归全绿,浏览器冒烟已到达/残差6.4e-14mm/零报错
2026-09-29 00:10:12 +08:00
cbb a70724e8a9 feat: 查看器新增姿态控制算法与箭头拖拽交互(TCP位置+工具姿态6自由度联合IK),IK控制条改两行,补充定位图截图
- arm-ik-solver.js:位置闭式支附加 θ6 滚转解算(N=R5^T·R_des,工具轴与 θ6 无关的结构);达标带(e≤1°)按 e 升序取种子 + escalating(惩罚×100 重扫)+ (θ4,θ5) 二维牛顿收口,分层保证"姿态达标再谈省关节角";超可达空间走 6 维阻尼最小二乘(位置 mm+姿态 deg 联合)兜底;自检补姿态重构
- ik-glue.js:姿态控制开关 + 方位/仰角/滚转输入 + 取当前/垂直向下;目标点处方向箭头(弧球法调指向)与粉色侧球/箭杆(调滚转),就近仲裁不抢黄球拖拽;面板显示目标/实际姿态与残差(闭式/场景图双口径)
- 界面语义统一为工具朝外法向,入栈绕工具 x 翻 180° 换算求解器内部约定
2026-09-28 22:09:09 +08:00
cbb c0c78251b5 feat: 新增IK实时求解与运动模拟功能,集成正逆运动学查看器,补充定位图截图 2026-09-28 12:08:41 +08:00
347 changed files with 66228 additions and 6330 deletions
+47 -9
View File
@@ -1,13 +1,51 @@
# Python # Python
__pycache__/ # flaky/ 是那 13 张的参考像素 + thresholds.json 阈值;PNG 本身不需要入库。
*.pyc
# 构建产物(可用 src/ 下的脚本重新生成)
out/
# 临时调试脚本与截图 # 临时调试脚本与截图
scratch/ # 关卡截图落点 = 纯生成物:每次 `python -m tests.verify --shots` 由 shot.py 重写
# 关卡比对的权威物是 tests/baselines/(md5 名单 + flaky 参考像素),不在这里。
# 其它编辑器的本地配置/会话残留(不是工程产物,也不该跟着版本走)
# 单文件查看器优化前的完整备份(带版本标识,勿随手删)
# 定位图/ 只是"给用户看的核验图落点",一次性、会反复清空;
# 旧 web/ 单文件产物目录(已删,源码在 webapp/)
# 构建产物(可用 python -m arm.* 重新生成)
# 构建产物:由 python -m arm.* 重新生成,体积大(mesh 14MB + 单文件查看器 16MB×3),
# 比对的权威物在 tests/baselines/ —— shots_stable.md5 是 92 张的 md5 名单,
# 编辑器 / 系统文件 # 编辑器 / 系统文件
Thumbs.db # 过去被跟踪导致仓库背着 47MB 生成物;取消跟踪后重建不再脏 git status。
# 重构前的源码快照与脚本自动备份(git 历史里已有旧版本,不重复入库)
# (其中有 13 张在同一份构建下也不逐字节复现,抗锯齿/量化噪声)。
*.bak_*
*.pyc
.bak/
.trae/
.workbuddy/
.zcode/
.zcodeignore
/机器人手臂3D查看器.html
Desktop.ini Desktop.ini
Thumbs.db
__pycache__/
backups/
data/cache/
dist/
docs/shots/
ml/data/
ml/node_modules/
ml/runs/
out/
scratch/
web/
webapp/data/
webapp/generated/
定位图/
# 策略模型产物(由 python -m ml.export_onnx 生成,20 MB 级,不入库)
webapp/models/*.onnx
webapp/models/*.meta.json
# 从头重跑时旧产物挪到这里(不入库)
ml/archive/
# onnxruntime-web 本地副本(约 33 MB):**入库**,离线/无 npm 时直接可用,不再依赖 CDN(2026-10-18 用户要求)
# 来源 onnxruntime-web@1.20.1 dist,六个文件 + VERSION;ml/prep/vendor_ort.sh 在缺失时仍可补齐
-37
View File
@@ -1,37 +0,0 @@
# ZCode 工作区文件搜索忽略规则(.zcodeignore)
# 语法与 .gitignore 一致,只影响 ZCode 的 @ 文件候选 / Command Center / 文件树搜索,
# 不影响文件树浏览、上传或 Agent 文件访问。
# 修改 .gitignore 不会自动同步到本文件;可在设置页「从 .gitignore 同步」。
# ===== ↑ 以上同步自 .gitignore(「从 .gitignore 同步」只重写以上部分)=====
.git/
.hg/
.svn/
node_modules/
bower_components/
jspm_packages/
__pycache__/
site-packages/
venv/
coverage/
htmlcov/
lcov-report/
cmakefiles/
cmake-build-*/
bazel-*/
pods/
deriveddata/
storybook-static/
playwright-report/
test-results/
allure-results/
allure-report/
cdk.out/
*.egg-info/
*.dist-info/
eggs/
pip-wheel-metadata/
wheels/
# ----- ↑ 以上为 ZCode 默认排除规则(自定义规则请写在本行下方,不会被同步/恢复改动)-----
# 自定义规则写在下方(本行提示可删除)
+118 -14
View File
@@ -7,9 +7,10 @@
## 🌟 核心设计特性 ## 🌟 核心设计特性
1. **一体化直锁电机**:全面取消外挂独立端面齿联轴器,所有关节由 3×M2 沉头螺钉直锁电机输出轴,轴向尺寸大幅压缩,刚度显著提升。 1. **一体化直锁电机**:全面取消外挂独立端面齿联轴器,所有关节由 3×M2 沉头螺钉直锁电机输出轴,轴向尺寸大幅压缩,刚度显著提升。
2. **五级流线圆角系统**:建立统一的有机曲面过渡规范(R=1.5mm 微圆角 ~ R=15mm 视觉主导大圆角),彻底消除锐边与机械生硬台阶。 2. **电机前端双向夹紧 + 2mm 厚度公差**:每个关节的电机由「后端板 4×M3x10 + 前端 R35 压盖 4×M3x8」前后两面夹死;后端板承压面按 `MOTOR_TOL=2.0` 让空成**尾端垫片位**(`armcore.MOTOR_TOL` / `arm_build.REAR_SEAT`),装配时在电机尾端面与承压面之间叠 0~2.6mm 的 M3 平垫,**逐台电机按实测长度配垫**(T = 58.6 − 电机实际长度 L),让前端盖正好落到压盖面上。
3. **全行程动态零干涉**:经 `sweep_v2.py` 多进程全域扫描与二分逼近验证,各自由度极限角度下实现 0 碰撞。 3. **五级流线圆角系统**:建立统一的有机曲面过渡规范(R=1.5mm 微圆角 ~ R=15mm 视觉主导大圆角),彻底消除锐边与机械生硬台阶。
4. **100% 流形单实体**:9/9 构件均为无缝单一实体拓扑,完全杜绝浮动壳体与布尔破碎,满足 FDM/SLA 打印及 CNC 加工要求。 4. **全行程动态零干涉**:经 `sweep_v2.py` 多进程全域扫描与二分逼近验证,各自由度极限角度下实现 0 碰撞。
5. **100% 流形单实体**:9/9 构件均为无缝单一实体拓扑,完全杜绝浮动壳体与布尔破碎,满足 FDM/SLA 打印及 CNC 加工要求。
--- ---
@@ -41,7 +42,18 @@ python src/sweep_v2.py
├── 机器人手臂3D查看器.html # 单文件内置 3D 查看器(双击即用) ├── 机器人手臂3D查看器.html # 单文件内置 3D 查看器(双击即用)
├── README.md # 本说明文档 ├── README.md # 本说明文档
├── src/ # 核心源码目录 ├── src/ # 核心源码目录
│ ├── arm_model.py # ⭐ 唯一权威主力建模脚本(含五级圆角与最新几何) │ ├── arm_model.py # ⭐ 装配流水线:载电机模组→按件收集 specs()→导出 STEP/STL/BOM/网格→打包查看器
│ ├── part_tools.py # 跨件共用刀法:X 向基础体、减重腔 helper、电机前端压盖、pitch->roll 转接座骨架
│ ├── parts/ # ⭐ 每个零部件一个文件:几何 + 件号/配色/说明 + 装配帧归属 JOINT
│ │ ├── p01_column.py # P01_A/B/C 立柱三段(含立柱定位 X_COL)
│ │ ├── p02_base.py # P02 底座三段(中核心/前向力臂/后向力臂)
│ │ ├── p03_girdle.py # P03 肩吊臂
│ │ ├── p04_fork.py # P04 肩叉(减重槽开度 P04_CH 在此)
│ │ ├── p05_roll_base.py # P05 大臂旋转座
│ │ ├── p06_humerus.py # P06 大臂骨架(窗开度 P06_WIN_XZ / P06_HOLLOW_WIN 在此)
│ │ ├── p07_forearm.py # P07 小臂骨架(减重槽开度 P07_CH 在此)
│ │ ├── p08_wrist.py # P08 腕偏转座
│ │ └── p09_flange.py # P09 工具法兰
│ ├── sweep_v2.py # ⭐ 权威动态碰撞检测与行程扫描工具 │ ├── sweep_v2.py # ⭐ 权威动态碰撞检测与行程扫描工具
│ ├── arm_build.py # 底层几何基础库与通用装配/导出函数 │ ├── arm_build.py # 底层几何基础库与通用装配/导出函数
│ ├── build_viewer.py # 3D 查看器打包生成脚本 │ ├── build_viewer.py # 3D 查看器打包生成脚本
@@ -51,6 +63,12 @@ python src/sweep_v2.py
│ ├── finalize_travel.py # 行程数据维护(从 sweep 明细重建 travel.json) │ ├── finalize_travel.py # 行程数据维护(从 sweep 明细重建 travel.json)
│ ├── strength_check.py # 刚度与应力分析 │ ├── strength_check.py # 刚度与应力分析
│ └── torque_balance.py # 关节力矩平衡校核 │ └── torque_balance.py # 关节力矩平衡校核
> **改哪件就开哪个文件**;`arm_model.py` 里不再有件号字符串和几何代码。
> 件级开关(`FENCE_OPEN_CUT`、`P04_CH`、`P07_CH`、`P06_WIN_XZ`)随各自的模块搬走:
> 做 A/B 必须写它所在的件文件(如 `parts.p04_fork.P04_CH = cfg`),
> 写 `arm_model.P04_CH = cfg` **不生效**(`arm_model` 对件级符号只作只读转发,供旧脚本取值)。
> 判据:翻转开关后体积必须变化(`scratch/verify_switches.py` 实测 2.70 / 22.23 cm³ 灵敏度)。
├── docs/ # 权威数据与渲染截图(历史报告已清理) ├── docs/ # 权威数据与渲染截图(历史报告已清理)
│ ├── travel.json # 各关节实测行程与硬限位(sweep_v2.py 扫描生成) │ ├── travel.json # 各关节实测行程与硬限位(sweep_v2.py 扫描生成)
│ ├── travel_detail.json # 逐对扫描明细与组合折叠约束 │ ├── travel_detail.json # 逐对扫描明细与组合折叠约束
@@ -69,15 +87,89 @@ python src/sweep_v2.py
| 构件编号 | 构件名称 | 关联驱动关节 | 设计说明 | | 构件编号 | 构件名称 | 关联驱动关节 | 设计说明 |
| :--- | :--- | :---: | :--- | | :--- | :--- | :---: | :--- |
| **P01** | 胸板 / 安装板 | 根基固定 | 12mm 基础基座,预留 4x M4 紧固位与躯干走线窗 | | **P01** | 立柱(三段 A/B/C) | 根基固定 | 66×66mm 三角截面立柱,分段榫接 + M4 自攻对锁孔防反装;顶端为 P03 安装台 |
| **P02** | 底脚 / 支撑座 | 根基固定 | 200×320mm 重型防倾覆底盘,提供稳固调试基座 | | **P02** | 底盘(核心座 + 前/后防翻力臂) | 根基固定 | 195×190mm 核心承力座 + 48mm 套筒 + 前后三角加强筋;前后防翻力臂带 M5 预埋螺母 |
| **P03** | 肩吊臂 / 肩机舱 | J1 驱动抱紧 | 仿生规整风道机舱,带 7 组轴向散热格栅,抱紧 M1 电机 | | **P03** | 肩吊臂 / 肩关节安装悬臂 | J1 驱动抱紧 | 轻量化板式桁架:双侧 6mm 竖板 + 帐篷减重窗(≥52°自支撑)+ 9mm 承力鞍座 + Ø15 螺母柱,抱紧 M1 电机(实心 728→286cm³,-61%,外轮廓不变) |
| **P04** | 肩叉 | J1 ➔ J2 | 90° 一体化高刚度正交转向肘,直锁 M1,抱紧 M2 | | **P04** | 肩叉 | J1 ➔ J2 | 90° 一体化高刚度正交转向肘,直锁 M1,抱紧 M2;**M2 前端压盖**(R35 / Y155.5~161):电机前端盖再加 4×M3x8(BCD55)夹一次,与后端板 4×M3x10 前后双向面压,消掉大扭矩下电机在座孔里的倾斜;**前端围挡只切敞口那半圈**(见下);**立柱减重槽**(X23~35 / Y102~154 / Z525↑ 敞开):立柱由实心变 U 形槽钢,361→289cm³,抗弯靠两侧 X 向腹板(z=560 截面 I 207370→199777,降 3.6%,而面积降 28%) |
| **P05** | 大臂旋转座 | J2 ➔ J3 | 16 层 Loft 曲面平滑过渡,直锁 M2,后侧刚性抱紧 M3 | | **P05** | 大臂旋转座 | J2 ➔ J3 | 16 层 Loft 曲面平滑过渡,直锁 M2(J2 法兰盘背面后移到 Y=162,给 P04 前端压盖让位,J2 凸台同步加长以保住 S01 咬合),后侧刚性抱紧 M3;**M3 前端压盖**(R35 / Z 384.0~389.5,4×M3x8 BCD55):M3 是 roll 电机(轴向 -Z),压盖与后端板 4×M3x10 前后双向面压;代价是对侧 P06 的 J3 毂面后移 5.5mm 让位 |
| **P06** | 大臂骨架 | J3 ➔ J4 | 流线型工字背脊骨架,直锁 M3,下端抱紧 M4 肘电机 | | **P06** | 大臂骨架 | J3 ➔ J4 | 流线型工字背脊骨架,直锁 M3,下端抱紧 M4 肘电机;**M4 前端压盖** 4×M3x8(BCD55),同 P04 配方;**前端围挡只切敞口那半圈**(见下);**J3 毂面后移 5.5mm**(顶端 388.5→383.0,直锁凸台 59.5→65.0):给 P05 的 M3 前端压盖让位,留 1.0mm 动间隙——与 Y 轴三处(J2/J4/J5 令从动法兰盘 Y157→162)完全同源,换算式同为「压盖 5.0 + 动间隙 1.0 − 原基准 0.5」;凸台同步加长,3×S01 输出螺钉咬合量与 J3 直锁关系一律不变 |
| **P07** | 小臂骨架 | J4 ➔ J5 | L 型圆弧强化立柱,大范围自由运动避让,抱紧 M5 | | **P07** | 小臂骨架 | J4 ➔ J5 | L 型圆弧强化立柱,大范围自由运动避让,抱紧 M5;**M5 前端压盖** 4×M3x8(BCD55);**前端围挡只切敞口那半圈**(本件环壁 r32.25~35,因 2.0mm 关节间隙而更薄,见下);J4 从动侧(法兰盘/立柱/圆弧加强筋)整体后移到 Y=162 给 P06 压盖让位,J4 凸台同步加长;**顶板减重槽**(X−3~43 / Y103~153 / Z255↑ 敞开):288→230cm³,Y 上限取 153 以避开 y_hub_in=158.5 起的竖直立柱本体(那是 J4 从动法兰的承力柱) |
| **P08** | 腕偏转座 | J5 ➔ J6 | 16 层 Loft 双曲面过渡,直锁 M5,立式抱紧 M6 腕旋转电机 | | **P08** | 腕偏转座 | J5 ➔ J6 | 16 层 Loft 双曲面过渡,直锁 M5(J5 法兰盘背面后移到 Y=162,给 P07 前端压盖让位,J5 凸台同步加长),立式抱紧 M6 腕旋转电机;**M6 前端定位环只切敞口那半圈**(尚无 M6 前端压盖,环是光板,见下)。壁厚峰值 8.3mm,本就是薄壳 |
| **P09** | 工具法兰 | J6 输出 | 直锁 M6 输出轴,标准工业 ISO 法兰(4x M4 螺孔 BCD 40mm) | | **P09** | 工具法兰 | J6 输出 | 直锁 M6 输出轴,标准工业 ISO 法兰(4x M4 螺孔 BCD 44mm);**填充 100%→30%**:该截面安全系数 288,是全机裕度最大的件,满填充纯属浪费 |
| **M1~M6** | 关节电机模组 ×6 | 各关节驱动 | Ø60 方形标准减速电机模组(63.6mm 方形尾盖),210 g/台,整机 1260 g |
> ⚠️ **电机装配必须配垫片(厚度公差 2mm)**:各台 Ø60 电机的轴向长度实测差可达 2mm。
> 这条轴向链是「后端板 4×M3x10 + 前端 R35 压盖 4×M3x8」两个刚性夹持面,螺钉头一旦坐死
> 在沉孔台阶上就不能再进给,所以公差**不能靠拧紧消化**,只能由后端板的承压面让空出来的
> 垫片位吸收(`armcore.MOTOR_TOL = 2.0`,`arm_build.REAR_SEAT = 0.6 + 2.0 = 2.6`)。
> 装配顺序:① 后端板承压面上叠 **T = 58.6 − 电机实测长度 L** 的 M3 平垫(0.5/1.0/1.5 组合,
> 标称电机约 0.6mm,量程 0~2.6mm);② 电机推入到尾端面贴住垫片;③ 前端压盖 4×M3x8 拧紧,
> 此时前端盖正好落在压盖面上(0.0 面压);④ 后端板 4×M3x10 拧紧夹死垫片。
> **不做第①步的后果**:电机长 1mm 以上就装不进去(前端盖越位 1mm 撞压盖本体),
> 电机短 1mm 以上压盖就压不上、只剩后端板单面锁死,大扭矩下电机照样点头。
> 校核脚本:`scratch/motor_tol_window.py`(窗口换算)+ `scratch/motor_tol_check.py`
> (真实电机包络布尔验证 5 个夹紧关节 × ±2mm,全部零干涉)。
> 另:J1/M1(P03 侧开式电机舱)本身就是 Ø60.7 直通长孔、比电机长 3mm,天然覆盖该公差,无需配垫。
>
> **承压面为什么是 R35 圆面而不是 64.4 方腔**(2026-10-04 整改):承压面下沉 2.6mm 后,
> 如果承压面段仍用 64.4 **方**腔,方腔壁以外 `z=-2.6..0` 那圈 R35 料就相对新承压面
> 凸起 2.6mm —— P04~P08 后端整圈「悬空凸台」,3D 打印时是悬空薄壁(要支撑、公差难保)。
> 现在承压面段用 **R35 圆腔**(`arm_build.SEAT_R`),整圈一次挖到承压面高度,凸台零残留。
> `SEAT_R` 必须**等于**外壁 R35:只要小于 R35,刀半径与外壁之间那圈环墙就必然保留并相对
> 承压面凸起(P08 实测 1536.9mm³)—— 这就是用户 2026-10-05 在**尾端**指出的"围挡",
> 是取值的必然产物而不是残留。连带好处:承压环从「1.95mm 窄环」变成「完整 R35 圆环 4.75mm」,
> **受压面积 383 → 974 mm²(2.5 倍)**,夹紧更实。`SEAT_TOP=+1.0` 越过电机尾端面 1mm,
> 吃掉半包开口处的 0.052cm³ 残片(取 0 时该残片会脱空成独立碎块)。
>
> **前端那一圈"围挡"(2026-10-05e,全机 5 处)**:用户 2026-10-05 先在 J3/M3 指出**电机
> 另一头(前端)也有一圈围挡**,随后确认其余四处(M2/M4/M5/M6)完全同构。围挡本体不是残留料,
> 而是 `front_collar_pocket` 的必然产物:它把座孔从 R30.15 扩到 R30.25,于是留下那圈
> `r30.25..35`、6mm 高的环墙,比电机前端盖 Ø60.3 凸出 4.75mm;J2/J3/J4/J5 上还骑着 R35 前端
> 压盖(Ø70 再凸 3.2mm)。我第一版把整个前端(定位环 + 压盖 + 腔口下沿)都切了 → **过度**:
> 电机前端没了支撑面、M3 退回单面锁死,用户当场驳回。
>
> **【2026-10-07 修复:消除 P04/P06/P07/P08 误切缺角,完整补齐底壁】**:
> 2026-10-05e 曾将 P05(M3) 的定位环敞口盒切推广到全机。但俯仰关节(J2/J4/J5)的局部 y=-3..40 坐标导致盒切向上侵入底壁实体 3mm(Z_axis+3),造成 P04、P06、P07、P08 的底壁和侧耳平白无故缺了一个 3mm x 6.1mm 的台阶缺角。现已彻底取消 P04/P06/P07/P08 处的切除,完整补齐底壁;该盒切仅保留于原本专用的 P05(M3) 敞口侧定位环(开关 `arm_model.M3_FENCE_OPEN_CUT`)。
> **原 P05(M3) 前端定位环敞口切**(开关 `arm_model.M3_FENCE_OPEN_CUT`,切刀 `cut_motor_fence()`):
> 按各关节自己的局部坐标切 —— 局部 y 从 -3 到 +40、z 49.4~56.1。5 处的定位环都恰好落在
> 局部 z 49.5~56(Y 轴电机 Y150~156、roll 电机 Z395.5~389),故一对参数通吃;敞口方向恒为
> 局部 +y(实测 5 处背脊方位角全部落在局部角 180~360,无需逐件配置)。切口边界取 y=-3.0 而非 0:
> 环壁在该处仍与背脊侧实体连通,切出来是真正的缺口而不是零厚度缝,单实体拓扑天然保持(5/5 实测
> solids=1)。**背脊侧整圈定位环保留** —— 继续定位前端盖,并作为压盖唯一且足够强的支撑面
> (4.75mm 宽 × 0.5mm 熔接带,本次完全不碰);压盖本体 / Ø37 让位孔 / 4×M3x8 沉孔 / 腔口下沿
> 全部不动,电机仍是「后端板 4×M3x10 + 前端压盖 4×M3x8」前后双向面压。
> 各件减重:P04 −3.4 / P05 −3.2 / P06 −3.2 / P07 −2.1 / P08 −3.0 cm³(P07 环壁因 2.0mm 关节
> 间隙而较薄 r32.25~35,故减得最少)。
>
> **为什么不整圈削到与电机齐平(R35→R31.8)**:① 那圈壁与本体在两个方位与外壁**相切**,整圈
> 切完那两片切向楔形(P05 实测 1.32mm³)会脱空成孤立碎块,破坏单实体拓扑;② 压盖根部只有
> 0.5mm 熔接带,环削窄后连接面从 2.37mm² 掉到 0.78mm²,4×M3x8 的夹紧力会把压盖从本体上拉下来。
> ⚠️ **P01 / P02 是固定测试台架,不是机器人本体**。它在扫描中代表机械臂与躯干的连接
> 界面——**臂撞立柱 = 臂撞躯干,是真约束,碰撞计算必须包含它**。但台架的位置与截面
> 是一个假设,所以躯干侧的工作空间只和这个假设一样准。要改的是"真机躯干占位"这个
> 输入,而不是改台架(改台架是改测试工装)。`sweep_v2.py --no-stand` 是诊断开关:
> 排除台架重扫,给出不含躯干约束的自由空间行程,用来分辨某个限位是臂自身折叠产生的
> 还是躯干挡的。**默认包含台架。**
> ⚠️ **关节电机力矩现状**:按 `torque_balance.py` 的实测(零件真实质心 + 可达姿态搜索),
> **J1 肩抬举仅悬停自身臂身即需 3.84 N·m、J2 需 2.48 N·m**,已超出假定许用连续力矩
> 2.0 N·m;带 0.5 kg 末端负载时 J1 达 6.14 N·m(307%)。详见 `docs/torque_report.md`。
> 结论对电机额定参数敏感,该参数目前为工程假定(无数据手册),可用 `ARMT_CONT` 覆盖重算。
>
> 相反地,**结构本身不是瓶颈**:12 个剖面全部合格,最差的 P03 吊臂根座安全系数 9.25,
> 最大挠度 1.6mm。减重救不了电机——J1 的 distal 载荷里 5 台电机占 65%(1.05kg),
> 打印件只占 0.58kg,把 P07/P08/P09 全部减掉 J1 也只降到 2.54 N·m。
>
> **2026-10-02 手臂件减重**:按厚度场扫描(`scratch/thickness.py`)定位厚料后,
> P04 立柱 / P06 过渡块 / P07 顶板改为薄壁槽与减重窗,P09 填充 100%→30%,
> 手臂 6 件实心 1214→1061cm³、BOM 1506→1316g。按 gyroid 实际打印口径(墙 5×0.42mm
> 以内 100%、深处 25~30%)估,手臂打印件 906→817g,**净省约 90g**。
> 减重开度由 `scratch/tune_hollow.py` 按「减重区最差安全系数 ≥ 无槽基线 95%」选定
> (第一版开太大,P06 曾掉到基线的 66%,收窄后全部回到 95~100%)。
> 代价只有惯性矩小幅下降(P04 截面 I 降 3.6%、P06/P07 减重区强度回到满值),
> 行程范围与碰撞检测完全不变,13/13 零件仍是单实体。
--- ---
@@ -85,8 +177,20 @@ python src/sweep_v2.py
- 📘 **权威数据(工具自动生成)**: - 📘 **权威数据(工具自动生成)**:
- [各关节行程与硬限位 travel.json](file:///g:/Robot_v2/机器人手臂/docs/travel.json)(sweep_v2.py 扫描生成,修改几何后必须重扫) - [各关节行程与硬限位 travel.json](file:///g:/Robot_v2/机器人手臂/docs/travel.json)(sweep_v2.py 扫描生成,修改几何后必须重扫)
> 滑块范围 = **单关节**硬限位。组合折叠姿态下另有干涉约束,见 `travel_detail.json` 的
> `combos` 字段(目前全部是工具法兰 P09 撞躯干占位 P01_A,属真约束);查看器运行期
> 另有胶囊碰撞模型按姿态夹取。
- [零件明细与质量属性 bom.json](file:///g:/Robot_v2/机器人手臂/docs/bom.json)(构建自动生成) - [零件明细与质量属性 bom.json](file:///g:/Robot_v2/机器人手臂/docs/bom.json)(构建自动生成)
- [静态干涉检测结果 collision.json](file:///g:/Robot_v2/机器人手臂/docs/collision.json)(构建自动生成) - [静态干涉检测结果 collision.json](file:///g:/Robot_v2/机器人手臂/docs/collision.json)(构建自动生成)
- [截面刚度与应力 strength.json](file:///g:/Robot_v2/机器人手臂/docs/strength.json)(strength_check.py 生成)
- [关节力矩与负载能力 torque_report.md](file:///g:/Robot_v2/机器人手臂/docs/torque_report.md)(torque_balance.py 生成)
- 🔬 **测试与校验工具**(src/ 目录): - 🔬 **测试与校验工具**(src/ 目录):
- sweep_v2.py — 权威动态碰撞检测与行程扫描 - sweep_v2.py — 权威动态碰撞检测与行程扫描
- strength_check.py / torque_balance.py — 刚度、应力与力矩平衡校核(按需重新生成报告) - strength_check.py — 剖面刚度/应力校核(零件真实质心 + 可达姿态搜索,输出含挠度估算)
- torque_balance.py — 关节电机力矩、惯量与负载能力校核(拓扑取自 human_layout,不手抄)
- finalize_travel.py — 从 travel_detail 重建 travel.json(含组合卡死阈值提示)
> 三个校验脚本共用同一套零件表与运动学链(`strength_check.part_table / chain`,
> 关节轴来自 `human_layout.py`),改几何后不存在"报告与模型不同步"的问题。
> 环境变量:`ARMPAY`(末端负载 kg)、`ARMDYN`(动载系数)、`ARMINFILL`(实体率)、
> `ARMMAT`(材料)、`ARMT_CONT`/`ARMT_PEAK`/`ARMT_ALLOW`(电机力矩)、`ARMT_ALPHA`(角加速度)。
+6
View File
@@ -0,0 +1,6 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""6 自由度人形机械臂:CadQuery 参数化建模、行程/干涉扫描、制造文件与查看器数据。
入口一律从仓根以 `python -m arm.xxx` 运行:`python -m` 会把仓根放进 sys.path,
包内 import 因此直接可解析,不需要 pip install。
"""
+3
View File
@@ -0,0 +1,3 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""行程与干涉扫描、强度与力矩核算、可达包络采样与网格注入。
"""
+71
View File
@@ -0,0 +1,71 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""从 travel_detail.json 的单关节硬限位重新生成 docs/travel.json。
滑块范围 = 单关节硬限位(任意单关节推满零干涉,含 1° 安全余量);
组合折叠约束保留在 travel_detail.json 的 combos 字段里,供报告引用。
注意 note 的措辞:单轴整周无干涉 **不等于** 任意组合姿态无干涉。sweep_v2 的组合扫描
已经在 J1/J3/J6 上找到了真实卡死(工具法兰 P09 撞固定立柱 P01_A),例如 J3≈±162°。
所以连续轴的 note 必须写明"单轴"并指向 combos,否则这份文件会误导人——查看器运行期
另有胶囊碰撞模型按姿态夹取(ik-glue.js 的 dynLimit),但静态滑块范围按设计不压缩。
"""
import json
import math
import os
import sys
from arm.analysis.sweep_v2 import CHAIN
from arm.paths import DOCS
# 这两个脚本的顶层就是"算完并写文件",被 import 时会静默重写 travel/mesh 派生产物
# (实测:一次 importlib 冒烟测试就把 docs/travel.json 重写了一遍)。这里改成直接炸。
if __name__ != "__main__":
raise RuntimeError(
"finalize_travel 是脚本:顶层代码一执行就重写产物,不能 import。"
"要用就跑 python -m arm.analysis.finalize_travel。")
d = json.load(open(DOCS + "/travel_detail.json", encoding="utf-8"))
# 组合扫描中,每个被扫轴真实出现卡死的最小绝对角
combo_warn = {}
for c in d.get("combos", []):
if not c.get("jams"):
continue
ax = c["swept"]
for a in c["jams"]:
try:
v = abs(float(a))
except (TypeError, ValueError):
continue
combo_warn[ax] = min(combo_warn.get(ax, 1e9), v)
out = []
for t in CHAIN[1:]:
s = d["singles"][t]
lo, hi = s["lo"], s["hi"]
warn = combo_warn.get(t)
warn_txt = (";组合折叠姿态下(其余关节同时处于各自极限)约 ±%.0f° 起与躯干占位"
"(台架 P01 立柱)干涉,见 travel_detail.combos,"
"运行期由查看器碰撞模型按姿态夹取" % warn) if warn is not None else ""
if lo <= -179.9 and hi >= 179.9:
out.append(dict(axis=t, lo=-180.0, hi=180.0, continuous=True, zero=0.0,
combo_warn_deg=warn,
note="单轴整周无干涉(滑块按单轴限位给出)%s" % (warn_txt or
";组合扫描未发现该轴卡死")))
else:
lo_out = float(math.ceil(lo + 1.0)) if lo < -0.5 else 0.0
hi_out = float(math.floor(hi - 1.0)) if hi > 0.5 else 0.0
out.append(dict(axis=t, lo=lo_out, hi=hi_out, continuous=False, zero=0.0,
combo_warn_deg=warn,
note="单轴正向 +%d° / 反向 %d°,总行程 %d°(单关节硬限位,含相邻件与电机)%s"
% (hi_out, lo_out, hi_out - lo_out, warn_txt)))
print("%-3s %7.1f .. %7.1f -> %s .. %s%s"
% (t, lo, hi, out[-1]["lo"], out[-1]["hi"],
(" 组合卡死阈值 ±%.0f°" % warn) if warn is not None else ""))
json.dump(out, open(DOCS + "/travel.json", "w", encoding="utf-8"),
ensure_ascii=False, indent=1)
d["final"] = out
json.dump(d, open(DOCS + "/travel_detail.json", "w", encoding="utf-8"),
ensure_ascii=False, indent=1)
print("rewrote docs/travel.json (single-joint hard stops) + updated travel_detail.json")
+100
View File
@@ -0,0 +1,100 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""生成可达外包络的 ENV 零件(经纬网单件)追加进 web/mesh_arm.json:
ENV_WL_包络经纬网 —— kind=line,LineSegments 渲染(经向 10°/条、纬向 8mm/环)
包络 = rmax(x) 母线绕 J1 轴(平行 X,过 (y=128, z=610))整周回转;grp=root 不随关节动。"""
import json
import math
import os
import sys
import numpy as np
from arm.paths import DATA, CACHE
from arm import kinematics as HL
Y_AX = HL.Y_AXIS # 128
Z_AX = HL.Z_RL # 610
def main():
d = np.load(CACHE + "/ws_cloud.npz")
xs, rmax = d["xs"], d["rmax"]
ok = ~np.isnan(rmax)
xs, rmax = xs[ok], rmax[ok]
def grid(step_x, dphi_deg):
"""经纬参数网格 -> verts(NX*NP,3), segs(扁平索引对), tris。"""
xs_e = np.arange(xs.min(), xs.max() + 1e-9, step_x)
rm_e = np.interp(xs_e, xs, rmax)
nph = int(round(360.0 / dphi_deg))
phg = np.linspace(0.0, 2.0 * math.pi, nph, endpoint=False)
nx = len(xs_e)
V = np.empty((nx * nph, 3))
for i, x in enumerate(xs_e):
r = rm_e[i]
for j, ph in enumerate(phg):
V[i * nph + j] = (x, Y_AX + r * math.cos(ph), Z_AX + r * math.sin(ph))
segs = []
for i in range(nx - 1): # 经线(沿 x)
for j in range(nph):
segs += [i * nph + j, (i + 1) * nph + j]
for i in range(nx): # 纬线(沿 φ)
for j in range(nph):
j2 = (j + 1) % nph
segs += [i * nph + j, i * nph + j2]
tris = []
for i in range(nx - 1):
for j in range(nph):
j2 = (j + 1) % nph
a, b = i * nph + j, i * nph + j2
c, e = (i + 1) * nph + j, (i + 1) * nph + j2
tris += [a, c, b, b, c, e]
return V, segs, tris
# 经纬网单件:经向 10°一条、纬向 8mm一环(无需贴片面,线自带罩体感)
Vl, sl, _tl = grid(8.0, 10.0)
# 自证:包络尺寸应等于 ws_metrics 极值。
# 【2026-10-05c 修正】原来是 <1.0 的硬比较,但网格 x 是从 xs.min() 起按 step_x
# 对齐的(np.arange),最后一个采样点最多比真极值短一个步长 —— 一旦
# (x_fwd - xs.min()) 不是 step_x 的整数倍,断言就会假失败(实测差 6.46mm,
# 正好 < 8.0),导致包络注不进去、查看器里"可达包络"整个消失。改为
# "不得超出、且至多少一个步长"这个真正成立的判据。
step_x = 8.0
met = json.load(open(CACHE + "/ws_metrics.json", encoding="utf-8"))
assert Vl[:, 0].min() >= met["x_back"] - 1e-6, (Vl[:, 0].min(), met["x_back"])
assert Vl[:, 0].min() <= met["x_back"] + step_x + 1e-6, (Vl[:, 0].min(), met["x_back"])
assert Vl[:, 0].max() <= met["x_fwd"] + 1e-6, (Vl[:, 0].max(), met["x_fwd"])
assert Vl[:, 0].max() >= met["x_fwd"] - step_x - 1e-6, (Vl[:, 0].max(), met["x_fwd"])
rl = np.hypot(Vl[:, 1] - Y_AX, Vl[:, 2] - Z_AX)
# rl.max() 就是 rmax(x) 网格插值后的峰值,与 met["r_max"](原始点云极值)之间
# 只允许有插值/取整量级的差(实测 0.044mm),故给 1.0mm 容差。
assert abs(rl.max() - met["r_max"]) < 1.0, (rl.max(), met["r_max"])
assert np.all((Vl[:, 1] - Y_AX) ** 2 + (Vl[:, 2] - Z_AX) ** 2
<= (np.interp(Vl[:, 0], xs, rmax) + 1e-6) ** 2), "line"
print("包络经纬网: 顶点%d 线段%d(经10° x 纬8mm)" % (len(Vl), len(sl) // 2))
# ---- 追加进 mesh_arm.json ----
path = DATA + "/mesh_arm.json"
data = json.load(open(path, encoding="utf-8"))
data["parts"] = [p for p in data["parts"] if not p["name"].startswith("ENV_")]
mx = max(p["idx"] for p in data["parts"])
note_ws = ("可达外包络(运动学,docs/travel.json 滑块限位下的全组合 FK 包络):"
"r=rmax(x) 绕 J1 轴整周回转。高 %.0f~%.0f mm,前伸 %.0f / 后伸 %.0f mm,"
"离 J1 轴最远 %.0f mm;包络内含死区(肩下折不进),多关节同极位由控制器避碰。"
% (met["z_min"], met["z_max"], met["x_fwd"], met["x_back"], met["r_max"]))
line = dict(name="ENV_WL_包络经纬网", cn="包络经纬网", v=[list(p) for p in Vl],
s=sl, color=0x60a5fa, printed=False, vol=round(met["vol_dm3"] * 1e6, 1),
note=note_ws + " 经纬线:经向 10°/条,纬向 8mm/环。",
grp="root", jaw=0.0, ex=[0.0, 0.0, 0.0], idx=mx + 1,
kind="line")
data["parts"] += [line]
tmp = path + ".tmp"
with open(tmp, "w", encoding="utf-8") as f:
json.dump(data, f, ensure_ascii=False, separators=(",", ":"))
os.replace(tmp, path)
print("已写入", path, "大小 %.1f MB" % (os.path.getsize(path) / 1e6))
if __name__ == "__main__":
main()
+494
View File
@@ -0,0 +1,494 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""Structural check of the printed arm, using section properties measured from the SOLIDS.
Nothing here is hand-waved from a sketch dimension: for each critical cut plane the part is
boolean-cut and the freshly created planar face is taken and integrated with
BRepGProp.SurfaceProperties_s, so area, centroid and the second moments are the real
section of the real printed part (including whatever the lightening windows left behind).
Why the allowables are so low: a printed part is not the material datasheet. Bending
across layers, an un-filleted internal corner (Kt ~ 2.5 measured on square corners), and
PLA creep under permanent static load together cut 35-50 MPa down to single digits, which
is exactly the failure mode to design against. See docs/strength.md.
Run: python strength.py -> docs/strength.md (+ console table)
"""
import io
import json
import math
import os
import re
import sys
try:
sys.stdout.reconfigure(encoding="utf-8")
except Exception:
pass
import cadquery as cq
from arm.paths import OUT, DATA, DOCS
from arm.cad.helpers import solids_of, bb, mesh_of
from OCP.BRepAlgoAPI import BRepAlgoAPI_Common
from OCP.BRepGProp import BRepGProp
from OCP.GProp import GProp_GProps
from OCP.BRepPrimAPI import BRepPrimAPI_MakeBox
from OCP.gp import gp_Pnt, gp_Dir, gp_Ax2, gp_Vec
from arm import kinematics as HL
RHO = {"PLA": 1.24e-3, "motor_g": 210.0} # g/mm3 for printed, g per module
# a slicer does not print solid: 3 perimeters + 30% infill lands near this fraction of
# the CAD envelope, and using the solid mass would blame the part for plastic that is not there
INFILL = float(os.environ.get("ARMINFILL", "0.38"))
# allowable bending stress across the print layers, after notch + creep derating
ALLOW = {"PLA": 12.0, "PETG": 20.0, "PA_CF": 30.0} # MPa
# Young's modulus of the printed lattice, for the deflection estimate only
EMOD = {"PLA": 3000.0, "PETG": 2100.0, "PA_CF": 8000.0} # MPa
MAT = os.environ.get("ARMMAT", "PLA")
PAYLOAD = float(os.environ.get("ARMPAY", "0.5")) # kg held at the fingertip
DYN = float(os.environ.get("ARMDYN", "2.0")) # dynamic factor on the moving mass
G981 = 9.81
GRIP_T = 12.0 # N*mm per motor is far too small to matter; the grip force
# case is carried separately below as a normal force at the pad
_cache = {}
GRP = {"root": 0, "J1": 1, "J2": 2, "J3": 3, "J4": 4, "J5": 5, "J6": 6}
def load(name):
if name not in _cache:
_cache[name] = cq.importers.importStep("%s/parts_step/%s.step" % (OUT, name)).val()
return _cache[name]
def volume(sh):
p = GProp_GProps()
BRepGProp.VolumeProperties_s(sh.wrapped, p)
return p.Mass()
def _caps_at(sh, n, o, t):
"""The section faces of (solid ∩ thin slab), taken on the +normal side of the slab.
Two things this replaces. (1) 'Zero extent along the normal' on a HALF-SPACE cut also
matches the part's own horizontal faces (top chord, gusset crowns) sitting anywhere above
the plane - that over-read the shoulder fork by 2.4x (480 mm2 true vs 1155 reported).
(2) The half-space Common outright fails on the filleted fork at z=600 (returns an empty
shape) while a thin slab of the same solid cuts fine.
A slab is also self-checking: its volume / t must equal the integrated area.
"""
c0 = sum(n[k] * o[k] for k in range(3))
lo, hi = [], []
for k in range(3):
if n[k] > 0:
lo.append(o[k] - t / 2.0); hi.append(o[k] + t / 2.0)
elif n[k] < 0:
lo.append(o[k] - t / 2.0); hi.append(o[k] + t / 2.0)
else:
lo.append(o[k] - 400.0); hi.append(o[k] + 400.0)
box = BRepPrimAPI_MakeBox(gp_Pnt(*lo), gp_Pnt(*hi)).Shape()
cut = BRepAlgoAPI_Common(sh.wrapped, box)
cut.Build()
if not cut.IsDone():
return []
off = c0 + t / 2.0
out = []
for f in cq.Shape(cut.Shape()).Faces():
if f.geomType() != "PLANE" or f.Area() <= 1e-6:
continue
cx, cy, cz = f.Center().toTuple()
if abs(n[0] * cx + n[1] * cy + n[2] * cz - off) > 1e-4:
continue
out.append(f)
return out
def section_props(sh, normal, origin, bend=2, size=400.0):
"""Cut the solid with a thin slab and integrate the section face.
Returns (area mm2, Ixx mm4, Iyy mm4, cmax mm, bbox) about the face centroid, with the
in-plane axes taken as (u, v) where u x v = normal.
"""
n = [float(x) for x in normal]
o = [float(x) for x in origin]
caps = []
for t in (0.2, 0.05, 1.0):
for nudge in (0.0, 0.05, -0.05, 0.25, -0.25):
oo = [o[k] + nudge * n[k] for k in range(3)]
caps = _caps_at(sh, n, oo, t)
if caps:
break
if caps:
break
if not caps:
return None
plane_ax = [k for k in (0, 1, 2) if abs(n[k]) < 0.5]
p_ax, q_ax = plane_ax
bend_ax = bend if bend in plane_ax else q_ax
far_ax = p_ax if bend_ax == q_ax else q_ax
A = Sv = Suu = Svv = S = 0.0
for f in caps:
verts, tris = mesh_of(f, 0.02)
fa = fu = fv = fuu = fvv = 0.0
for t in tris:
(u1, v1), (u2, v2), (u3, v3) = [(verts[k][p_ax], verts[k][q_ax]) for k in t]
ar = ((u2 - u1) * (v3 - v1) - (u3 - u1) * (v2 - v1)) / 2.0
fa += ar # SIGNED: inner wires (holes) cancel
fu += ar * (u1 + u2 + u3) / 3.0
fv += ar * (v1 + v2 + v3) / 3.0
fvv += ar * (v1**2 + v2**2 + v3**2 + v1*v2 + v2*v3 + v3*v1) / 6.0
fuu += ar * (u1**2 + u2**2 + u3**2 + u1*u2 + u2*u3 + u3*u1) / 6.0
if fa < 0: # face normal opposed to the cut normal
fa, fu, fv, fvv, fuu = -fa, -fu, -fv, -fvv, -fuu
A += fa; S += fu; Sv += fv; Svv += fvv; Suu += fuu
if A <= 1e-9:
return None
uc, vc = S / A, Sv / A
best = max(caps, key=lambda f: f.Area()) # only for the bounding box below
allb = [f.BoundingBox() for f in caps]
lo = [min(getattr(b, ("xmin", "ymin", "zmin")[k]) for b in allb) for k in range(3)]
hi = [max(getattr(b, ("xmax", "ymax", "zmax")[k]) for b in allb) for k in range(3)]
cmax = max(hi[far_ax] - uc if far_ax == p_ax else hi[far_ax] - vc,
uc - lo[far_ax] if far_ax == p_ax else vc - lo[far_ax]) / 1.0
# distance from the neutral axis to the extreme fibre, measured in the bending direction
ext = (hi[far_ax] - lo[far_ax])
cen = uc if far_ax == p_ax else vc
cmax = max(hi[far_ax] - cen, cen - lo[far_ax])
I = (Svv - A * vc * vc) if far_ax == q_ax else (Suu - A * uc * uc)
return dict(A=A, I=I, c=cmax, bend=bend_ax, centroid=(uc, vc))
def arm_masses():
"""Everything distal to each joint, in grams, from the model itself."""
meta = json.load(io.open(DATA + "/mesh_arm.json", encoding="utf-8"))
TREE = ["root", "J1", "J2", "J3", "J4", "J5", "J6"]
tot = {}
for p in meta["parts"]:
if not os.path.exists("%s/parts_step/%s.step" % (OUT, p["name"])):
continue # 螺钉实例 / 可达包络网格等非 CAD 构件没有 STEP,跳过
sh = load(p["name"])
v = volume(sh) / 1000.0
g = (v * RHO["PLA"] * 1000.0 * INFILL) if p["printed"] else RHO["motor_g"]
tot[p["name"]] = (g, p["grp"])
out = {}
for k, jid in enumerate(TREE[1:], 1):
down = set(TREE[k:])
out[jid] = sum(g for g, grp in tot.values() if grp in down)
out["all"] = sum(g for g, _ in tot.values())
return out, tot
# ------------------------------------------------------------------ 零件表:质量 + 零位世界质心
def _mesh_vol_cg(v, t):
"""四面体法求闭合三角网格的体积与体积加权质心。
网格顶点已在零位世界系(mesh_arm.json 由 arm_model 直接落盘),所以质心就是零件
在装配中的真实位置。实测体积与 STEP/BOM 差 <0.1%(电机包络 1.7%),可作载荷输入。
"""
vol = mx = my = mz = 0.0
for a, b, c in t:
x1, y1, z1 = v[a]
x2, y2, z2 = v[b]
x3, y3, z3 = v[c]
det = x1 * (y2 * z3 - y3 * z2) - x2 * (y1 * z3 - y3 * z1) + x3 * (y1 * z2 - y2 * z1)
vol += det
mx += (x1 + x2 + x3) * det
my += (y1 + y2 + y3) * det
mz += (z1 + z2 + z3) * det
if vol <= 0.0:
return 0.0, None
V = vol / 6.0
return V, (mx / (24.0 * V), my / (24.0 * V), mz / (24.0 * V))
def part_table(payload_kg=None):
"""[(name, mass_g, cg_xyz, grp)],含末端负载这个集中质量点。"""
meta = json.load(io.open(DATA + "/mesh_arm.json", encoding="utf-8"))
rows = []
for p in meta["parts"]:
nm = p["name"]
if nm.startswith("ENV_") or not p.get("v") or not p.get("t") or p.get("vol", 0) <= 0:
continue # 可达包络网格 / 无实体螺钉实例,不承载
V, cg = _mesh_vol_cg(p["v"], p["t"])
if V <= 0.0 or cg is None:
continue
if p.get("printed"):
m = V * RHO["PLA"] * INFILL
elif re.match(r"^M\d", nm):
m = RHO["motor_g"]
else:
continue
rows.append([nm, m, cg, GRP.get(p["grp"], 0)])
if payload_kg:
rows.append(["PAYLOAD", payload_kg * 1000.0,
(HL.X_ARM, HL.Y_AXIS, HL.Z_TIP), 6])
return rows
# ------------------------------------------------------------------ 运动学:产品外参链
def _rodrigues(deg, d, p):
"""绕世界轴 d 过点 p 转 deg -> (R, t),使 x -> R x + t。"""
n = math.sqrt(sum(c * c for c in d)) or 1.0
x, y, z = d[0] / n, d[1] / n, d[2] / n
a = math.radians(deg)
c, s = math.cos(a), math.sin(a)
t1 = 1.0 - c
R = [[t1 * x * x + c, t1 * x * y - s * z, t1 * x * z + s * y],
[t1 * x * y + s * z, t1 * y * y + c, t1 * y * z - s * x],
[t1 * x * z - s * y, t1 * y * z + s * x, t1 * z * z + c]]
t = [p[i] - (R[i][0] * p[0] + R[i][1] * p[1] + R[i][2] * p[2]) for i in range(3)]
return R, t
def chain(ang):
"""acc[g] = (R, t):第 g 组零件的刚体变换。
acc[g] = acc[g-1] o R_g(产品外参,右侧先作用),与 sweep_v2.accum_trsf、
查看器嵌套 pivot 三者一致。
"""
R = [[1.0, 0.0, 0.0], [0.0, 1.0, 0.0], [0.0, 0.0, 1.0]]
t = [0.0, 0.0, 0.0]
out = [(R, t)]
for j in range(1, 7):
ax = HL.AXIS["J%d" % j]
Rj, tj = _rodrigues(ang.get(j, 0.0), ax["d"], ax["rear"])
Rn = [[sum(R[i][k] * Rj[k][j2] for k in range(3)) for j2 in range(3)] for i in range(3)]
tn = [sum(R[i][k] * tj[k] for k in range(3)) + t[i] for i in range(3)]
R, t = Rn, tn
out.append((R, t))
return out
def _xf(T, c):
R, t = T
return [sum(R[i][k] * c[k] for k in range(3)) + t[i] for i in range(3)]
def _dir(T, v):
"""只取旋转部分——方向向量绝不能带平移,否则投影出的"力矩"会被平移量放大。"""
R = T[0]
return [sum(R[i][k] * v[k] for k in range(3)) for i in range(3)]
def _cross(a, b):
return [a[1] * b[2] - a[2] * b[1], a[2] * b[0] - a[0] * b[2], a[0] * b[1] - a[1] * b[0]]
def joint_loads(parts, payload_kg=None):
"""在可达姿态网格上搜索,返回每个关节的:
F 该关节以下的总重力 (N)(与姿态无关)
Mxyz 重力对关节轴点取矩后,三个全局分量各自的最大绝对值 (N*mm)
tau 重力绕该关节自身轴的最大力矩 (N*mm) —— 电机真正要出的力
Lp 出现 tau 最大值时,TCP 到该关节轴点的距离 (mm)
为什么搜索姿态:力臂不是常数。J1 是绕 X 的自转轴,手臂在轴正下方时重力对它
只产生绕 X 的扭矩(不产生弯曲),手臂摆到侧方时扭矩最大。旧算法把全部 distal
质量当作集中在指尖,量级完全错掉。
"""
trv = {t["axis"]: t for t in json.load(io.open(DOCS + "/travel.json", encoding="utf-8"))}
def picks(j):
t = trv.get("J%d" % j, {"lo": -180.0, "hi": 180.0})
if t.get("continuous"):
return [0.0, 60.0, -60.0, 120.0, -120.0, 180.0]
lo, hi = t["lo"], t["hi"]
return sorted({lo, 0.0 if lo < 0 < hi else lo, hi, 0.5 * (lo + hi)})
grid = [picks(j) for j in range(1, 7)]
res = {}
for j in range(1, 7):
res["J%d" % j] = dict(F=0.0, Mxyz=[0.0, 0.0, 0.0], tau=0.0, Lp=0.0, I=0.0, Iarm=0.0)
import itertools
for combo in itertools.product(*grid):
ang = {k + 1: v for k, v in enumerate(combo)}
acc = chain(ang)
pos = [(nm, m, _xf(acc[g], cg), g) for nm, m, cg, g in parts]
tcp = None
for nm, m, c, g in pos:
if nm == "PAYLOAD":
tcp = c
for j in range(1, 7):
ax = HL.AXIS["J%d" % j]
pj = _xf(acc[j - 1], ax["rear"])
dj = _dir(acc[j - 1], ax["d"])
F = M = [0.0, 0.0, 0.0]
wsum = 0.0
I = Iarm = 0.0
for _nm, m, c, g in pos:
if g < j:
continue
w = m * G981 / 1000.0
wsum += w
r = [c[i] - pj[i] for i in range(3)]
proj = sum(r[i] * dj[i] for i in range(3))
perp2 = sum(r[i] * r[i] for i in range(3)) - proj * proj
I += m * perp2 / 1e9 # g*mm^2 -> kg*m^2
if _nm != "PAYLOAD":
Iarm += m * perp2 / 1e9
rc = _cross(r, [0.0, 0.0, -w])
for i in range(3):
M[i] += rc[i]
r = res["J%d" % j]
r["F"] = max(r["F"], wsum)
for i in range(3):
r["Mxyz"][i] = max(r["Mxyz"][i], abs(M[i]))
tau = abs(M[0] * dj[0] + M[1] * dj[1] + M[2] * dj[2])
if tau > r["tau"]:
r["tau"] = tau
r["Lp"] = math.dist(tcp, pj) if tcp else 0.0
r["I"] = max(r["I"], I)
r["Iarm"] = max(r["Iarm"], Iarm)
return res
def section_moment(jid, bend_axis, ref, refgrp, parts):
"""截面绕自身形心、沿 bend_axis 的弯矩最大值 (N*mm),以及该姿态下 TCP 到该
截面的距离 (mm)(挠度估算用)。
参考点取【剖面形心】而不是关节轴:这两个参考点差得很远。P03 在 z=480 的剖面
形心 x≈-111,而臂身所有零件质心 x≈+19.5,真实力臂 130mm;若误用关节轴点
(J1 在 x=-51)只会得到 70mm,把弯矩低估 1.85 倍。
"""
trv = {t["axis"]: t for t in json.load(io.open(DOCS + "/travel.json", encoding="utf-8"))}
jj = int(jid[1])
def picks(j):
t = trv.get("J%d" % j, {"lo": -180.0, "hi": 180.0})
if t.get("continuous"):
return [0.0, 60.0, -60.0, 120.0, -120.0, 180.0]
lo, hi = t["lo"], t["hi"]
return sorted({lo, 0.0 if lo < 0 < hi else lo, hi, 0.5 * (lo + hi)})
import itertools
best = 0.0
best_L = 0.0
for combo in itertools.product(*[picks(j) for j in range(1, 7)]):
acc = chain({k + 1: v for k, v in enumerate(combo)})
rw = _xf(acc[refgrp], ref)
s = 0.0
tcp = rw
for nm, m, cg, g in parts:
if g < jj:
continue
c = _xf(acc[g], cg)
if nm == "PAYLOAD":
tcp = c
s += m * (c[bend_axis] - rw[bend_axis])
if abs(s) > best:
best = abs(s)
best_L = math.dist(tcp, rw)
return best * G981 / 1000.0, best_L
# critical cuts: (label, part, plane normal, plane origin, which load case owns it)
def cuts():
"""(label, part, cut-plane normal, point, joint whose load it carries, bend axis)
bend axis: 0=X (roll of the shoulder/forearm), 1=Y (every pitch joint), 2=Z."""
Y = HL.Y_AXIS
return [
("吊臂根座 @z=480", "P03_肩吊臂_螺旋体35%_墙5底5_竖打", (0, 0, 1), (0.0, 55.0, 480.0), "J1", 1),
("吊臂颊板 @z=560", "P03_肩吊臂_螺旋体35%_墙5底5_竖打", (0, 0, 1), (0.0, 100.0, 560.0), "J1", 1),
("肩叉腹板 @z=560", "P04_肩叉_螺旋体30%_墙5底5_竖打", (0, 0, 1), (HL.X_ARM, Y, 560.0), "J2", 1),
("肩叉腹板 @z=600", "P04_肩叉_螺旋体30%_墙5底5_竖打", (0, 0, 1), (HL.X_ARM, Y, 600.0), "J2", 1),
("大臂旋转座横梁 @z=480", "P05_大臂旋转座_螺旋体30%_墙4底5_竖打", (0, 0, 1), (HL.X_ARM, Y, 480.0), "J2", 1),
("大臂旋转座套筒 @z=440", "P05_大臂旋转座_螺旋体30%_墙4底5_竖打", (0, 0, 1), (HL.X_ARM, Y, 440.0), "J3", 1),
("大臂骨架中段 @z=350", "P06_大臂骨架_螺旋体25%_墙4底5_竖打", (0, 0, 1), (HL.X_ARM, Y, 350.0), "J3", 1),
("大臂骨架抱箍 @z=325", "P06_大臂骨架_螺旋体25%_墙4底5_竖打", (0, 0, 1), (HL.X_ARM, Y, 325.0), "J4", 1),
# 【2026-10-02 补】P06 原减重窗在 Z358~374,原有剖面(350/325)全在它下面,
# 根本校核不到被挖的区域。z=365 穿过该段过渡块,承载同 J3。
# 【2026-10-03】减重窗已取消、该段恢复实心,此剖面保留为该高度的安全裕度监控点。
("大臂骨架过渡块 @z=365", "P06_大臂骨架_螺旋体25%_墙4底5_竖打", (0, 0, 1), (HL.X_ARM, Y, 365.0), "J3", 1),
("小臂骨架中段 @z=245", "P07_小臂骨架_螺旋体30%_墙5底5_竖打", (0, 0, 1), (HL.X_ARM, Y, 245.0), "J4", 1),
("小臂骨架抱箍 @z=195", "P07_小臂骨架_螺旋体30%_墙5底5_竖打", (0, 0, 1), (HL.X_ARM, Y, 195.0), "J5", 1),
# 【2026-10-02 补】P07 减重槽在 Z255~280,同理原有剖面(245/195)没覆盖到。
# z=270 穿过槽体本身,承载同 J4;z=280 是槽口所在的顶板上边缘,壁最薄。
("小臂骨架减重槽 @z=270", "P07_小臂骨架_螺旋体30%_墙5底5_竖打", (0, 0, 1), (HL.X_ARM, Y, 270.0), "J4", 1),
("小臂骨架减重槽口 @z=280", "P07_小臂骨架_螺旋体30%_墙5底5_竖打", (0, 0, 1), (HL.X_ARM, Y, 280.0), "J4", 1),
("腕偏转座根部 @z=150", "P08_腕偏转座_螺旋体25%_墙4底5_竖打", (0, 0, 1), (HL.X_ARM, Y, 150.0), "J5", 1),
# P09 包络 z=93..121,剖面取 107(法兰中截面)。原 -55 落在零件之外,
# 剖切返回空,工具法兰其实一直没被校核过。
("工具法兰 @z=107", "P09_工具法兰_螺旋体30%_墙4底5_竖打", (0, 0, 1), (HL.X_ARM, Y, 107.0), "J6", 1),
]
MOMENT = { # worst reachable bending moment per joint, N*mm
# computed in main() from the reachable pose + masses
}
def main():
parts = part_table(PAYLOAD)
grpof = {nm: g for nm, _, _, g in parts}
jl = joint_loads(parts)
masses = {"J%d" % j: sum(m for _, m, _, g in parts if g >= j) for j in range(1, 7)}
masses["all"] = sum(m for _, m, _, _ in parts)
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
def compute_cut(c_item):
lab, part, n, o, jid, bend = c_item
sh = load(part)
sp = section_props(sh, n, o, bend)
if not sp:
return (lab, part, None, jid)
# 剖面形心的三维重建 + 弯矩所绕的轴
nvec = [float(x) for x in n]
p_ax, q_ax = [k for k in (0, 1, 2) if abs(nvec[k]) < 0.5]
bend_ax = sp["bend"]
far_ax = p_ax if bend_ax == q_ax else q_ax # I 绕 bend_ax、c 沿 far_ax
ref = list(o)
ref[p_ax] += sp["centroid"][0]
ref[q_ax] += sp["centroid"][1]
M, L = section_moment(jid, far_ax, ref, grpof.get(part, 0), parts)
M *= DYN
F = jl[jid]["F"] * DYN
I, c = sp["I"], sp["c"]
sigma = M * c / max(I, 1e-6)
tau = 1.5 * F / sp["A"]
defl = M * L * L / (2.0 * EMOD[MAT] * I) if I > 1e-6 and L > 0 else 0.0
return (lab, part, dict(sp, M=M, F=F, sigma=sigma, tau=tau, L=L, defl=defl,
bend_axis=bend_ax, SF=ALLOW[MAT] / sigma if sigma > 0 else 99.0), jid)
with ThreadPoolExecutor(max_workers=min(13, os.cpu_count() or 4)) as executor:
rows = list(executor.map(compute_cut, cuts()))
print("材料 %s 许用弯曲 %g MPa(跨层、含缺口与蠕变折减) 弹性模量 %g MPa 末端负载 %g kg 动载系数 %g"
% (MAT, ALLOW[MAT], EMOD[MAT], PAYLOAD, DYN))
print("载荷模型:每个零件按真实质心(网格体积加权)随姿态变换,在可达姿态网格上取弯矩最大值;"
"参考点为剖面形心\n")
print("打印件按 %d%% 实体率计质量(壁+填充),电机按 %.0f g/台" % (INFILL * 100, RHO["motor_g"]))
print("%-24s %-9s %7s %10s %6s %9s %7s %6s %7s %7s"
% ("截面", "零件", "面积mm2", "I mm4", "c mm", "M N*mm", "sigma", "SF", "挠度mm", "需Z mm3"))
bad = []
for lab, part, d, jid in rows:
if not d:
print("%-24s %-9s 剖切失败" % (lab, part))
continue
Zreq = d["M"] / ALLOW[MAT] * 1.5 # section modulus x1.5 SF
print("%-24s %-9s %7.0f %10.0f %6.1f %9.0f %7.2f %6.2f %7.1f %7.0f%s"
% (lab, part[:9], d["A"], d["I"], d["c"], d["M"], d["sigma"], d["SF"], d["defl"],
Zreq, " <<< 不足" if d["SF"] < 1.5 else ""))
if d["SF"] < 1.5:
bad.append((lab, part, d))
print("\n各关节以下质量(g, 含电机与末端负载): "
+ " ".join("%s=%.0f" % (k, v) for k, v in masses.items() if k != "all"))
print("合计 %.0f g (其中末端负载 %.0f g)" % (masses["all"], PAYLOAD * 1000))
print("\n各关节电机需出的重力力矩(绕自身轴,姿态搜索最大值):")
for j in range(1, 7):
r = jl["J%d" % j]
print(" J%d %6.2f N·m (该关节以下总重 %.1f N,力臂 %.0f mm)"
% (j, r["tau"] / 1000.0, r["F"], r["Lp"]))
io.open(DOCS + "/strength.json", "w", encoding="utf-8").write(
json.dumps([dict(截面=a, 零件=b, 关节=d, **(c or {})) for a, b, c, d in rows],
ensure_ascii=False, indent=1, default=float))
return bad
if __name__ == "__main__":
b = main()
print("\n不合格截面 %d 处" % len(b))
# OCC/cadquery 的静态析构在解释器正常退出时必定段错误(实测:光是
# `python -c "import arm.cad.helpers"` 就返回 139,与本项目代码无关)。所以入口
# 脚本跑完后显式刷缓冲再 os._exit —— 否则全流程已经成功、exit code 却是 139,
# 会把上游脚本的 set -e 判成失败。只在 __main__ 出口生效, 被 import 时不触发。
sys.stdout.flush()
os._exit(0)
+35 -17
View File
@@ -23,8 +23,12 @@
- 预剪枝:按关节轴计算每对零件的轴向/径向区间,区间不相交的零件对在该关节的 - 预剪枝:按关节轴计算每对零件的轴向/径向区间,区间不相交的零件对在该关节的
任何角度都不可能碰撞,直接跳过(对单关节扫描是精确安全的)。 任何角度都不可能碰撞,直接跳过(对单关节扫描是精确安全的)。
运行:python src/sweep_v2.py [--workers 20] [--step 2] [--combo-step 6] 台架(P01 立柱 / P02 底盘)代表躯干与机身的连接界面,默认【参与】碰撞计算——臂撞立柱
[--no-combos] [--joints J2,J4] [--no-gjk] 就是臂撞躯干,是真约束。--no-stand 仅用于诊断:排除台架后重扫,给出"不含躯干约束"的
自由空间行程,用来分辨某个限位是臂自身折叠产生的还是躯干挡的(台架位置本身是假设,
改它等于改测试工装,不等于改设计)。
运行:python -m arm.analysis.sweep_v2 [--workers 20] [--step 2] [--combo-step 6]
[--no-combos] [--joints J2,J4] [--no-gjk] [--no-stand]
""" """
import json import json
import math import math
@@ -33,19 +37,17 @@ import sys
import time import time
import numpy as np import numpy as np
sys.path.insert(0, os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
try: try:
sys.stdout.reconfigure(encoding="utf-8") sys.stdout.reconfigure(encoding="utf-8")
except Exception: except Exception:
pass pass
import multiprocessing as mp import multiprocessing as mp
from arm.cad import arm_build as AB
import arm_build as AB
import cadquery as cq import cadquery as cq
from armcore import place, bb, DOCS from arm import kinematics as HL
from arm.paths import DOCS
from arm.cad.helpers import place, bb
VOL_MIN = 2.0 # mm3,超过即计为干涉 VOL_MIN = 2.0 # mm3,超过即计为干涉
CHAIN = ["root", "J1", "J2", "J3", "J4", "J5", "J6"] CHAIN = ["root", "J1", "J2", "J3", "J4", "J5", "J6"]
MOUNT_PAIRS = { MOUNT_PAIRS = {
@@ -54,13 +56,14 @@ MOUNT_PAIRS = {
("P05_大臂旋转座_螺旋体30%_墙4底5_竖打", "M3_J3"), ("P06_大臂骨架_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "M3_J3"), ("P05_大臂旋转座_螺旋体30%_墙4底5_竖打", "M3_J3"), ("P06_大臂骨架_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "M3_J3"),
("P06_大臂骨架_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "M4_J4"), ("P07_小臂骨架_螺旋体30%_墙5底5_竖打", "M4_J4"), ("P06_大臂骨架_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "M4_J4"), ("P07_小臂骨架_螺旋体30%_墙5底5_竖打", "M4_J4"),
("P07_小臂骨架_螺旋体30%_墙5底5_竖打", "M5_J5"), ("P08_腕偏转座_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "M5_J5"), ("P07_小臂骨架_螺旋体30%_墙5底5_竖打", "M5_J5"), ("P08_腕偏转座_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "M5_J5"),
("P08_腕偏转座_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "M6_J6"), ("P09_工具法兰_螺旋体100%_墙4底5_竖打", "M6_J6"), ("P08_腕偏转座_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "M6_J6"), ("P09_工具法兰_螺旋体30%_墙4底5_竖打", "M6_J6"),
} }
# 网格化预筛参数:外扩必须 ≥ 网格化偏差,判"分离"才保守可信 # 网格化预筛参数:外扩必须 ≥ 网格化偏差,判"分离"才保守可信
MESH_TOL = 0.5 # mm,零件网格化容差 MESH_TOL = 0.5 # mm,零件网格化容差
MESH_MARGIN = 0.8 # mm,凸包安全外扩(> MESH_TOL 保证网格内缩不致漏判) MESH_MARGIN = 0.8 # mm,凸包安全外扩(> MESH_TOL 保证网格内缩不致漏判)
USE_GJK = True # 进程内全局;工作进程由 initializer 传入 USE_GJK = True # 进程内全局;工作进程由 initializer 传入
INCLUDE_FIXTURE = True # True=把 P01 立柱/P02 底盘(代表躯干)算进碰撞;--no-stand 置 False
# ---------------------------------------------------------------- 网格化 + GJK # ---------------------------------------------------------------- 网格化 + GJK
@@ -165,11 +168,15 @@ def _do_simplex(s):
# ---------------------------------------------------------------- 模型与上下文 # ---------------------------------------------------------------- 模型与上下文
def load_model(): def load_model(include_fixture=True):
import arm_model as AM """include_fixture=False 时把 P01 立柱 / P02 底盘(固定测试台架,非本体)排除在
碰撞配对之外——用来得到真机工作空间而不是台架工作空间。见 human_layout.FIXTURE_PREFIX。"""
from arm import build_model as AM
JS = AM.build() JS = AM.build()
parts = [] parts = []
for p in AB.PARTS: for p in AB.PARTS:
if not include_fixture and HL.is_fixture(p["name"]):
continue
g = CHAIN.index(AB.GRP.get(p["name"], "root")) g = CHAIN.index(AB.GRP.get(p["name"], "root"))
lo, hi = bb(p["shape"]) lo, hi = bb(p["shape"])
corners = [(x, y, z) for x in (lo[0], hi[0]) for y in (lo[1], hi[1]) for z in (lo[2], hi[2])] corners = [(x, y, z) for x in (lo[0], hi[0]) for y in (lo[1], hi[1]) for z in (lo[2], hi[2])]
@@ -212,8 +219,8 @@ def axis_intervals(parts, rear, d):
return out return out
def make_ctx(): def make_ctx(include_fixture=True):
parts, joints = load_model() parts, joints = load_model(include_fixture)
impossible = {} impossible = {}
for k in range(1, len(CHAIN)): for k in range(1, len(CHAIN)):
rear, d = joints[CHAIN[k]] rear, d = joints[CHAIN[k]]
@@ -395,10 +402,10 @@ _POOL = None
_WORKERS = 4 _WORKERS = 4
def _init_worker(use_gjk=True): def _init_worker(use_gjk=True, include_fixture=True):
global _CTX, USE_GJK global _CTX, USE_GJK
USE_GJK = bool(use_gjk) USE_GJK = bool(use_gjk)
_CTX = make_ctx() _CTX = make_ctx(include_fixture)
def _task(task): def _task(task):
@@ -410,7 +417,7 @@ def get_pool(workers):
global _POOL, _WORKERS global _POOL, _WORKERS
_WORKERS = workers _WORKERS = workers
if _POOL is None and workers > 1: if _POOL is None and workers > 1:
_POOL = mp.Pool(workers, initializer=_init_worker, initargs=(USE_GJK,)) _POOL = mp.Pool(workers, initializer=_init_worker, initargs=(USE_GJK, INCLUDE_FIXTURE))
return _POOL return _POOL
@@ -448,7 +455,7 @@ def eval_angles(angles_list, workers, chunk=None, label="姿态"):
def _ctx_single(): def _ctx_single():
global _CTX global _CTX
if _CTX is None: if _CTX is None:
_CTX = make_ctx() _CTX = make_ctx(INCLUDE_FIXTURE)
return _CTX return _CTX
@@ -555,6 +562,9 @@ def main():
if "--no-gjk" in sys.argv: if "--no-gjk" in sys.argv:
global USE_GJK global USE_GJK
USE_GJK = False USE_GJK = False
if "--no-stand" in sys.argv:
global INCLUDE_FIXTURE
INCLUDE_FIXTURE = False
# 内存感知的默认进程数:每个工作进程预留 ~2.5GB 峰值(建模+布尔瞬时开销) # 内存感知的默认进程数:每个工作进程预留 ~2.5GB 峰值(建模+布尔瞬时开销)
avail_gb = 16.0 avail_gb = 16.0
try: try:
@@ -691,6 +701,7 @@ def main():
open(DOCS + "/travel.json", "w", encoding="utf-8"), ensure_ascii=False, indent=1) open(DOCS + "/travel.json", "w", encoding="utf-8"), ensure_ascii=False, indent=1)
detail = dict(generated=time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S"), detail = dict(generated=time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S"),
vol_min=VOL_MIN, step=step, combo_step=combo_step, workers=workers, vol_min=VOL_MIN, step=step, combo_step=combo_step, workers=workers,
fixture_included=INCLUDE_FIXTURE,
singles={t: dict(lo=round(singles[t]["lo"], 2), hi=round(singles[t]["hi"], 2), singles={t: dict(lo=round(singles[t]["lo"], 2), hi=round(singles[t]["hi"], 2),
jams={str(a): v for a, v in singles[t]["jams"].items()}) jams={str(a): v for a, v in singles[t]["jams"].items()})
for t in singles}, for t in singles},
@@ -706,3 +717,10 @@ def main():
if __name__ == "__main__": if __name__ == "__main__":
main() main()
# OCC/cadquery 的静态析构在解释器正常退出时必定段错误(实测:光是
# `python -c "import arm.cad.helpers"` 就返回 139,与本项目代码无关)。所以入口
# 脚本跑完后显式刷缓冲再 os._exit —— 否则全流程已经成功、exit code 却是 139,
# 会把上游脚本的 set -e 判成失败。只在 __main__ 出口生效, 被 import 时不触发。
sys.stdout.flush()
os._exit(0)
+213
View File
@@ -0,0 +1,213 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""关节电机力矩与负载能力校核。
与旧版的区别(这些是旧版实际出错的地方):
1. 拓扑。旧版把关节表手抄成 "J3 肘俯仰 / J4 前臂自转 / J5 腕俯仰 / J6 夹爪",
并据此虚构了一个夹爪机构和 135mm 大臂——与 human_layout.py 的实际拓扑
(J3 大臂自转 / J4 肘俯仰 / J6 腕自转)完全不符,整份报告的结论都是错的。
本版不再复制拓扑:零件表、关节轴、运动学链全部复用 strength_check,
而 strength_check 的轴又直接来自 human_layout,单一事实源。
2. 力臂。旧版把每个关节的质量与力臂写成硬编码常数(J2 = 1.75kg @ 464mm),
几何一改就失效且不会报错。本版按每个零件的真实质心、在可达姿态网格上
搜索最大重力力矩。
3. 惯量。旧版用一组手填的 kg·m²。本版按 Σm·d²(对关节轴的平行轴距离)
在同一姿态网格上取最大值。零件自身转动惯量未计入,对大臂量级的关节
是小修正,已在报告中标注。
电机参数:仓库内没有原始数据手册,以下为工程假定,可用环境变量覆盖。
ARMT_CONT 连续额定输出力矩 (N·m)
ARMT_PEAK 峰值堵转输出力矩 (N·m)
ARMT_ALLOW 封闭塑料外壳热衰减后的许用连续力矩 (N·m)
ARMT_ALPHA 角加速度 (rad/s²)
ARMPAY 末端负载 (kg)
输出:docs/torque_balance.json + docs/torque_report.md
"""
import io
import json
import math
import os
import sys
try:
sys.stdout.reconfigure(encoding="utf-8")
except Exception:
pass
from arm import kinematics as HL
from arm.paths import DOCS
from arm.analysis import strength_check as SC
G = 9.81
T_CONT = float(os.environ.get("ARMT_CONT", "2.5"))
T_PEAK = float(os.environ.get("ARMT_PEAK", "8.0"))
T_ALLOW = float(os.environ.get("ARMT_ALLOW", "2.0"))
ALPHA = float(os.environ.get("ARMT_ALPHA", "5.0"))
PAYLOAD = float(os.environ.get("ARMPAY", "0.5"))
# 关节名与轴向,全部取自 human_layout(不手抄)
JOINT_CN = {t[0]: t[1] for t in HL.JOINTS}
JOINT_D = {t[0]: t[3] for t in HL.JOINTS}
def _axis_kind(tag):
d = JOINT_D[tag]
if abs(d[2]) == 1:
return "roll(绕Z)"
if abs(d[0]) == 1:
return "roll(绕X)"
return "pitch(绕Y)"
def analyze(payload_kg=PAYLOAD):
parts = SC.part_table(payload_kg)
jl = SC.joint_loads(parts)
jl0 = SC.joint_loads(SC.part_table(0.0)) # 去掉末端负载,用于反推负载能力
masses = {"J%d" % j: sum(m for _, m, _, g in parts if g >= j) for j in range(1, 7)}
arm_mass = {k: v - payload_kg * 1000.0 for k, v in masses.items()}
res = {"assumptions": {
"motor": "60mm 方形标准关节电机模组,2 级行星减速",
"T_cont_Nm": T_CONT, "T_peak_Nm": T_PEAK, "T_allow_Nm": T_ALLOW,
"alpha_rad_s2": ALPHA, "payload_kg": payload_kg,
"note": "电机参数为工程假定,仓库内无数据手册;结论对此敏感,见报告第 4 节",
}, "joints": {}}
for j in range(1, 7):
tag = "J%d" % j
r = jl[tag]
tau_g = r["tau"] / 1000.0 # N*m,重力
tau_dyn = r["I"] * ALPHA # N*m,惯性
tau_g_arm = jl0[tag]["tau"] / 1000.0 # 去掉负载后的重力力矩
req_static = tau_g
req_peak = tau_g + tau_dyn
res["joints"][tag] = {
"cn": JOINT_CN[tag], "axis": _axis_kind(tag),
"distal_mass_kg": round(masses[tag] / 1000.0, 3),
"arm_mass_kg": round(arm_mass[tag] / 1000.0, 3),
"weight_N": round(r["F"], 1),
"reach_tip_mm": round(r["Lp"], 0),
"tau_gravity_Nm": round(tau_g, 3),
"tau_gravity_arm_only_Nm": round(tau_g_arm, 3),
"I_distal_kgm2": round(r["I"], 5),
"tau_dynamic_Nm": round(tau_dyn, 3),
"tau_required_static_Nm": round(req_static, 3),
"tau_required_peak_Nm": round(req_peak, 3),
"duty_vs_Tcont_pct": round(100.0 * req_static / T_CONT, 1),
"duty_vs_Tallow_pct": round(100.0 * req_static / T_ALLOW, 1),
"peak_margin_x": round(T_PEAK / req_peak, 2) if req_peak > 1e-3 else None,
"status": "OK" if (req_static <= T_ALLOW and req_peak <= T_PEAK) else "OVERLOAD",
}
return res, jl0, jl
def max_payload(res):
"""在许用连续力矩下,末端还能带多少 kg(按各关节取最小)。
线性化:tau_g(p) ≈ tau_g_arm + p·g·L。用的是该关节实测的最大 TCP 力臂,
即最不利姿态下的力臂。
"""
out = {}
for tag, d in res["joints"].items():
L = d["reach_tip_mm"] / 1000.0
if L <= 0:
out[tag] = None
continue
head = T_ALLOW - d["tau_gravity_arm_only_Nm"]
out[tag] = round(max(head, 0.0) / (G * L), 3) if head > 0 else 0.0
return out
def generate_report(res, mp):
L = []
L.append("# 6 自由度机械臂 · 关节电机力矩与负载能力校核\n")
a = res["assumptions"]
L.append("## 1. 前提\n")
L.append("- 驱动:%s" % a["motor"])
L.append("- 连续额定输出力矩 `T_cont` = %.2f N·m;峰值堵转 `T_peak` = %.2f N·m"
% (a["T_cont_Nm"], a["T_peak_Nm"]))
L.append("- 封闭打印外壳热衰减后许用连续力矩 `T_allow` = %.2f N·m;末端负载 %.2f kg;"
"角加速度 %.1f rad/s²" % (a["T_allow_Nm"], a["payload_kg"], a["alpha_rad_s2"]))
L.append("- **%s**\n" % a["note"])
L.append("载荷模型:每个零件按网格体积加权质心定位,随姿态做刚体变换,在可达姿态"
"网格(俯仰轴取行程端点/中值,自转轴取 0/±60/±120/180°)上取重力力矩最大值。"
"力矩为绕**关节自身轴**的分量——这才是电机要出的力。\n")
L.append("## 2. 各关节校核结果\n")
L.append("| 关节 | 名称 | 轴 | 以下质量(kg) | TCP力臂(mm) | 重力力矩(N·m) | 惯性力矩(N·m) | 峰值需求(N·m) | 负荷率(对T_allow) | 峰值裕度 | 判定 |")
L.append("|:---:|:---|:---|---:|---:|---:|---:|---:|---:|---:|:---:|")
for tag, d in res["joints"].items():
L.append("| %s | %s | %s | %.2f | %.0f | **%.2f** | %.2f | %.2f | **%.0f%%** | %s | %s |"
% (tag, d["cn"], d["axis"], d["distal_mass_kg"], d["reach_tip_mm"],
d["tau_gravity_Nm"], d["tau_dynamic_Nm"], d["tau_required_peak_Nm"],
d["duty_vs_Tallow_pct"],
("%.2f×" % d["peak_margin_x"]) if d["peak_margin_x"] else "—", d["status"]))
L.append("")
L.append("## 3. 许用连续工况下的末端负载能力\n")
L.append("去掉末端负载后各关节仍需 `tau_gravity_arm_only` 的重力力矩,余额除以该关节"
"实测最大 TCP 力臂,即为还能挂的负载:\n")
L.append("| 关节 | 仅臂身重力力矩(N·m) | 余额(N·m) | 可挂负载(kg) |")
L.append("|:---:|---:|---:|---:|")
for tag, d in res["joints"].items():
head = T_ALLOW - d["tau_gravity_arm_only_Nm"]
L.append("| %s | %.2f | %+.2f | %s |"
% (tag, d["tau_gravity_arm_only_Nm"], head,
("%.2f" % mp[tag]) if mp[tag] is not None else "—"))
ok = [t for t, v in mp.items() if v is not None]
worst = min(ok, key=lambda t: mp[t]) if ok else None
if worst:
L.append("")
L.append("**整臂瓶颈:%s,可挂末端负载 %.2f kg。**\n" % (worst, mp[worst]))
L.append("## 4. 结论要点\n")
over = [t for t, d in res["joints"].items() if d["status"] == "OVERLOAD"]
if over:
L.append("- **超载关节:%s**。" % "、".join(over))
for t in over:
d = res["joints"][t]
L.append(" - %s(%s)重力 %.2f N·m,超 `T_allow` %.0f%%;即使按峰值堵转算,"
"裕度也只有 %s。" % (t, d["cn"], d["tau_gravity_Nm"],
d["duty_vs_Tallow_pct"] - 100.0,
("%.2f×" % d["peak_margin_x"]) if d["peak_margin_x"] else "—"))
L.append("- 结论对电机参数高度敏感:若实际连续额定高于假定值,"
"请用 `ARMT_CONT` / `ARMT_ALLOW` 覆盖后重跑本脚本。")
else:
L.append("- 全部关节在许用连续力矩内。")
L.append("- 惯量按 Σm·d² 估,**未计入零件自身转动惯量**,对肩/肘是大臂量级的关节"
"约低估一成,惯性力矩一栏应视为下限。")
L.append("- 本版不含被动弹簧平衡。旧版报告提出的 J2 拉簧预补偿(2.48 N·m)在几何上"
"**尚未实现**;若要保留该方案,需要在 P04/P05 之间增加拉簧连杆机构。")
return "\n".join(L)
def main():
res, jl0, jl = analyze(PAYLOAD)
mp = max_payload(res)
io.open(DOCS + "/torque_balance.json", "w", encoding="utf-8").write(
json.dumps(res, ensure_ascii=False, indent=2))
io.open(DOCS + "/torque_report.md", "w", encoding="utf-8").write(generate_report(res, mp))
print("末端负载 %.2f kg T_cont=%.2f T_allow=%.2f T_peak=%.2f alpha=%.1f\n"
% (PAYLOAD, T_CONT, T_ALLOW, T_PEAK, ALPHA))
print("%-4s %-8s %-12s %8s %8s %8s %9s %8s %s"
% ("关节", "名称", "轴", "重力N·m", "惯性N·m", "峰值N·m", "负荷率", "峰值裕度", "判定"))
for tag, d in res["joints"].items():
print("%-4s %-8s %-12s %8.2f %8.2f %8.2f %8.0f%% %8s %s"
% (tag, d["cn"], d["axis"], d["tau_gravity_Nm"], d["tau_dynamic_Nm"],
d["tau_required_peak_Nm"], d["duty_vs_Tallow_pct"],
("%.2fx" % d["peak_margin_x"]) if d["peak_margin_x"] else "-",
d["status"]))
print("\n许用连续力矩下可挂末端负载 (kg):")
for tag in res["joints"]:
print(" %-4s %s" % (tag, ("%.2f" % mp[tag]) if mp[tag] is not None else "—"))
ok = [t for t, v in mp.items() if v is not None]
if ok:
w = min(ok, key=lambda t: mp[t])
print(" 整臂瓶颈 %s -> %.2f kg" % (w, mp[w]))
print("\n已写出 docs/torque_balance.json + docs/torque_report.md")
if __name__ == "__main__":
main()
# OCC/cadquery 的静态析构在解释器正常退出时必定段错误(实测:光是
# `python -c "import arm.cad.helpers"` 就返回 139,与本项目代码无关)。所以入口
# 脚本跑完后显式刷缓冲再 os._exit —— 否则全流程已经成功、exit code 却是 139,
# 会把上游脚本的 set -e 判成失败。只在 __main__ 出口生效, 被 import 时不触发。
sys.stdout.flush()
os._exit(0)
+143
View File
@@ -0,0 +1,143 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""关节角组合可达空间(工具尖点)计算:FK 采样 + J1 旋转对称包络 + 体积估计"""
import json
import math
import os
import sys
import numpy as np
from arm import kinematics as HL
from arm.paths import DOCS, CACHE
TRAVEL = {t["axis"]: (t["lo"], t["hi"]) for t in
json.load(open(DOCS + "/travel.json", encoding="utf-8"))}
TIP = (HL.X_ARM, HL.Y_AXIS, HL.Z_TIP) # P09 法兰底面中心(工具安装面)
J1_AX = (HL.Y_AXIS, HL.Z_RL) # J1 转轴: 过 Y=128, Z=610, 平行 X
def rot_about(p, k, ang):
"""绕轴 (p 点, k 方向) 旋转 ang(弧度, 可为数组M,);返回 Rm(M,3,3), t(M,3)。
p' = Rm @ (p_pt - p) + p,与 AB.R 的 gp_Trsf.SetRotation 右手定则一致。"""
k = np.asarray(k, dtype=float)
k = k / np.linalg.norm(k)
ang = np.atleast_1d(np.asarray(ang, dtype=float))
px, py, pz = p
K = np.array([[0.0, -k[2], k[1]], [k[2], 0.0, -k[0]], [-k[1], k[0], 0.0]])
K2 = K @ K
Rm = np.eye(3)[None, :, :] + np.sin(ang)[:, None, None] * K[None, :, :] \
+ (1.0 - np.cos(ang))[:, None, None] * K2[None, :, :]
pp = np.array([px, py, pz])
t = pp[None, :] - np.einsum("mij,j->mi", Rm, pp)
return Rm, t
def fk_batch(angles, tip=TIP):
"""angles: dict idx->弧度数组(M,);返回 (M,3) 世界坐标。链式 acc 与 sweep_v2 一致:
父关节变换在最外层 p' = R1∘R2∘…∘R5 (p),各 R_i 绕其零位世界轴(human_layout 唯一事实源)。"""
pts = np.tile(np.asarray(tip, dtype=float), (angles[1].shape[0], 1))
for i in range(5, 0, -1): # J6 跳过:尖点在 J6 轴上,其转角不改变尖点位置
rear, d = HL.JOINTS[i - 1][2], HL.JOINTS[i - 1][3]
Rm, t = rot_about(rear, d, angles[i])
pts = np.einsum("mij,mj->mi", Rm, pts) + t
return pts
def sweep(step=2.0):
j2 = np.radians(np.arange(TRAVEL["J2"][0], TRAVEL["J2"][1] + 1e-9, step))
j4 = np.radians(np.arange(TRAVEL["J4"][0], TRAVEL["J4"][1] + 1e-9, step))
j5 = np.radians(np.arange(TRAVEL["J5"][0], TRAVEL["J5"][1] + 1e-9, step))
g2, g4, g5 = np.meshgrid(j2, j4, j5, indexing="ij")
M = g2.size
angles = {1: np.zeros(M), 2: g2.ravel(), 3: np.zeros(M),
4: g4.ravel(), 5: g5.ravel()}
pts = fk_batch(angles)
# 自证1:零位尖点必须回到 (18.5,128,93)
z0 = fk_batch({i: np.zeros(1) for i in range(1, 6)})
assert np.allclose(z0[0], TIP, atol=1e-9), z0[0]
# 自证2:J1/J6 旋转不改变 (x, r) 与极值位置——J1 取中值扫一遍,r 分布应与 J1=0 相同
for phi in (0.5, 1.2, 2.4):
v1 = np.full(M, phi)
p1 = fk_batch({1: v1, 2: g2.ravel(), 3: np.zeros(M),
4: g4.ravel(), 5: g5.ravel()})
r1 = np.hypot(p1[:, 1] - J1_AX[0], p1[:, 2] - J1_AX[1])
r0 = np.hypot(pts[:, 1] - J1_AX[0], pts[:, 2] - J1_AX[1])
assert np.allclose(np.sort(r0), np.sort(r1), atol=1e-9), "J1 对称性被破坏"
# 自证3:J3 旋转(大臂自转)不改变尖点位置——关节轴过尖点所在纵线
print("J3 对称性: 尖点 x=%.1f 与 J3 轴 x=%.1f 一致=%s, y=%.1f 与轴 y=%.1f 一致=%s"
% (TIP[0], HL.X_ARM, abs(TIP[0] - HL.X_ARM) < 1e-9,
TIP[1], HL.Y_AXIS, abs(TIP[1] - HL.Y_AXIS) < 1e-9))
print("J6 含于轴: 尖点 (%.1f,%.1f) vs 轴 (%.1f,%.1f)"
% (TIP[0], TIP[1], HL.JOINTS[5][2][0], HL.JOINTS[5][2][1]))
return pts
def envelope(pts, grid=1.0):
"""(x, r) 半平面栅格化占用 + 体积(绕 J1 轴回转)。"""
x = pts[:, 0]
r = np.hypot(pts[:, 1] - J1_AX[0], pts[:, 2] - J1_AX[1])
x0, x1 = math.floor(x.min()), math.ceil(x.max())
r0, r1 = 0.0, math.ceil(r.max())
nx = int(round((x1 - x0) / grid)) + 1
nr = int(round((r1 - r0) / grid)) + 1
xi = np.clip(((x - x0) / grid).round().astype(int), 0, nx - 1)
ri = np.clip((r / grid).round().astype(int), 0, nr - 1)
occ = np.zeros((nx, nr), dtype=bool)
occ[xi, ri] = True
# 每个 x 列只保留 r <= 该列可达最大 r(回转体沿 r 连续填充)
for i in range(nx):
j = np.nonzero(occ[i])[0]
if j.size:
occ[i, : j.max() + 1] = True
rr = r0 + np.arange(nr) * grid
vol = float((occ * (2.0 * math.pi * rr)[None, :] * grid * grid).sum())
return dict(occ=occ, x0=x0, grid=grid, rm_axes=rr, vol_mm3=vol,
nx=nx, nr=nr)
def main():
pts = sweep()
x, y, z = pts[:, 0], pts[:, 1], pts[:, 2]
r = np.hypot(y - J1_AX[0], z - J1_AX[1])
env = envelope(pts)
# 每个 x 的 r 包络(侧视/俯视剖面用)
xs = env["x0"] + np.arange(env["nx"]) * env["grid"]
rmax_x, rmin_x = [], []
for i in range(env["nx"]):
j = np.nonzero(env["occ"][i])[0]
if j.size:
rmax_x.append(env["rm_axes"][j.max()])
rmin_x.append(env["rm_axes"][j.min()])
else:
rmax_x.append(np.nan)
rmin_x.append(np.nan)
os.makedirs(CACHE, exist_ok=True)
np.savez_compressed(CACHE + "/ws_cloud.npz",
pts=pts, xs=np.array(xs),
rmax=np.array(rmax_x), rmin=np.array(rmin_x))
met = dict(
z_max=float(z.max()), z_min=float(z.min()),
x_fwd=float(x.max()), x_back=float(x.min()),
y_lo=float(y.min()), y_hi=float(y.max()),
r_max=float(r.max()), r_min=float(r.min()),
reach_from_j1_axis=float(r.max()),
spread=float(z.max() - z.min()),
vol_dm3=env["vol_mm3"] / 1e6,
tip=TIP, j1_axis=list(J1_AX),
limits={k: list(v) for k, v in TRAVEL.items()},
)
# 自证4:极值点姿态可解释(打印取极值的角度组合索引)
imax = int(np.argmax(z)); imin = int(np.argmin(z))
ifwd = int(np.argmax(x)); iback = int(np.argmin(x))
met["pose_extreme"] = dict(
zmax_idx=imax, zmin_idx=imin, xfwd_idx=ifwd, xback_idx=iback)
print(json.dumps({k: v for k, v in met.items()
if k not in ("limits", "pose_extreme")},
ensure_ascii=False, indent=1))
json.dump(met, open(CACHE + "/ws_metrics.json", "w", encoding="utf-8"),
ensure_ascii=False, indent=1)
if __name__ == "__main__":
main()
+199
View File
@@ -0,0 +1,199 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""机器人手臂深度圆角优化版 V2:彻底消除所有棱角
针对用户反馈的三大问题区域进行深度优化:
1. 蓝色零件(P04肩叉)顶部方形突起 → 全圆角处理
2. 绿色/青色零件(P05/P08)底部和侧面棱角 → Loft外轮廓圆角
3. 所有连接处的尖锐过渡 → 大圆角平滑过渡
4. 橙色零件(P06/P07)所有方形边缘 → 完整圆角系统
"""
import math
import os
import sys
import time
import cadquery as cq
from arm.cad import arm_build as AB
from arm.paths import OUT, WEB, DOCS
from arm.constants import M, C
from arm.cad.helpers import cyl, box, ring, place, trs, bb, bbox_str, solids_of
from arm.cad.arm_build import (Joint, add, bx, Ycyl, Ybox, Yplate, prism, dogbone, sector,
FLANGE_Z, COVER_Z, HUB_FACE_Z, CLAMP_SPAN, HUB_M2_CLOCK,
BORE_R, CB_R, PCB_W, D2R, T, R, PARTS)
from arm import kinematics as HL
from OCP.BRepAlgoAPI import BRepAlgoAPI_Common
from arm.kinematics import (HUB, PLATE_T, R_MOT, Z_TIP, Z_WR, Z_EI, Z_SH, Z_RL, Z_R1,
Z_R3, Z_HUB3, Z_EL, Z_R6, Z_HUB6,
Z_R4, Z_CAP, Z_M6, Z_CHEST0, Z_CHEST1, X_J1_HUB, X_ARM, L1,
X_FORK_GAP, X_BAY_EXT,
Y_AXIS, Y_HUB, Y_REAR, Y_COVER, Y_H, Y_R_IN, Y_R_OUT,
Y_M6, Y_CHEST, X_CHEST, FOOT_H)
VERSION = os.environ.get("ARMVER", "v2")
ITER = int(os.environ.get("ARMITER", "3"))
AB.VERSION = VERSION
AB.ITER = ITER
# ------------------------------------------------ 逐件模块(几何已拆出)
from arm.cad.parts import PART_MODULES
from arm.cad.part_tools import (
BOSS, CHAMFER_EDGE, CLAMP_BACKOFF, CLAMP_BCD, CLAMP_CLOCK, CLAMP_CLOCK_LOCAL, CLAMP_CLR,
CLAMP_ROOT, CLAMP_T, CLEARANCE_GAP, DISC_R, FENCE_OPEN_CUT, FILLET_LARGE, FILLET_MEDIUM,
FILLET_SMALL, FILLET_TINY, FILLET_XLARGE, HOLLOW_FILLET, HOLLOW_WALL, SLEEVE_R, XB, Xcyl,
Xplate, Y_MID, cut_motor_fence, hollow_channel, hollow_tent_window, hub_m2_holes,
make_direct_hub, make_pitch_to_roll_bracket, motor_front_clamp,
)
from arm.cad.parts.p01_column import X_COL, Y_COL, Z_LOCK, p_chest, split_p01_poka_yoke
from arm.cad.parts.p02_base import make_p02_poka_yoke, p_base_foot
from arm.cad.parts.p03_girdle import p_girdle
from arm.cad.parts.p04_fork import P04_CH, p_fork
from arm.cad.parts.p05_roll_base import p_shoulder_roll_base
from arm.cad.parts.p06_humerus import P06_HOLLOW_WIN, P06_WIN_XZ, p_humerus_bone
from arm.cad.parts.p07_forearm import P07_CH, p_forearm_bone
from arm.cad.parts.p08_wrist import p_wrist_bracket
from arm.cad.parts.p09_flange import p_tool_flange
# 兼容旧工具:scratch/ 的诊断脚本按 arm_model.<符号> 取用件构造函数与开关
def build():
print("=" * 80, flush=True)
print("【第一阶段 1/5】开始生成手臂各级构件 3D 几何实体模型...", flush=True)
print("=" * 80, flush=True)
t_stage1 = time.time()
print(" [0/9] 载入电机标准件模组 (STEP)...", end="", flush=True)
t0 = time.time()
motor = cq.importers.importStep(AB.SRC_STEP).val()
motor = place(motor, T(0, 0, -2.57))
AB.MOTOR, AB.HALF, AB.CLAMP = motor, None, None
print(f" 完成 ({time.time()-t0:.2f}s) ✓", flush=True)
JS = {}
for tag, cn, rear, d, xd, holder, driven in HL.JOINTS:
JS[tag] = Joint(tag, cn, rear, d, xd, lug_phase=90.0 if tag == "J1" else 0.0)
j1, j2, j3, j4, j5, j6 = (JS["J%d" % k] for k in range(1, 7))
PARTS[:] = []
AB.CENTS.clear()
AB.GRP = {}
par = {"J1": "root", "J2": "J1", "J3": "J2", "J4": "J3", "J5": "J4", "J6": "J5"}
motor_of = {"J1": "M1_J1", "J2": "M2_J2", "J3": "M3_J3",
"J4": "M4_J4", "J5": "M5_J5", "J6": "M6_J6"}
for t in ("J1", "J2", "J3", "J4", "J5", "J6"):
AB.GRP[motor_of[t]] = par[t]
AB.JAW = {}
# 逐件模块:几何、件号/配色/说明、装配帧归属都在 arm/cad/parts/ 里,
# 这里只按 BOM 顺序收集 specs(),并把件号登记到装配帧图上。
parts_to_build = []
for _m in PART_MODULES:
for _spec in _m.specs(JS):
AB.GRP[_spec[0]] = _m.JOINT
parts_to_build.append(_spec)
total_parts = len(parts_to_build)
for idx, (name, cn, fn, color, note) in enumerate(parts_to_build, 1):
print(f" [{idx}/{total_parts}] 正在构建 {name} ({cn})...", end="", flush=True)
t0 = time.time()
sh = fn()
dt = time.time() - t0
vol = AB.vol_of(sh) / 1000.0
n_solids = len(solids_of(sh))
print(f" 完成 ✓ ({dt:.2f}s | 体积: {vol:.1f} cm³ | 实体数: {n_solids})", flush=True)
add(name, cn, sh, color, note=note)
print(" [装配] 正在将 M1~M6 电机定位至各关节坐标位姿...", end="", flush=True)
t0 = time.time()
for k, (tag, cn, rear, d, xd, holder, driven_name) in enumerate(HL.JOINTS):
j = JS[tag]
add("M%d_%s" % (k + 1, tag), "%s 电机模组" % tag, place(motor, j.t), 0x9ca3af,
printed=False, note="复用 电机.STEP")
print(f" 完成 ✓ ({time.time()-t0:.2f}s)", flush=True)
print(f"-> 构件模型全部生成完成,总耗时: {time.time()-t_stage1:.2f}s\n", flush=True)
return JS
CHAIN = ["root", "J1", "J2", "J3", "J4", "J5", "J6"]
SEP = 74.0
def explode_chain(p, JS, cents, gmean):
"""爆炸图偏移:立柱垂直阶梯拉开,底座前后防呆拉开,电机沿轴拉出,机械臂整体随上段分离"""
nm = p["name"]
if nm == "P01_A_立柱下段_三角形30%_墙4底5_竖打":
return [0.0, 0.0, 0.0]
if nm == "P01_B_立柱中段_三角形30%_墙4底5_竖打":
return [0.0, 0.0, 60.0]
if nm == "P01_C_立柱上段_三角形30%_墙4底5_竖打":
return [0.0, 0.0, 120.0]
if nm == "P02_Center_底座中核心_螺旋体30%_墙5底6_平打":
return [0.0, 0.0, 0.0]
if nm == "P02_Front_前向防翻力臂_螺旋体30%_墙4底5_平打":
return [65.0, 0.0, 0.0]
if nm == "P02_Rear_后向防翻力臂_螺旋体30%_墙4底5_平打":
return [-65.0, 0.0, 0.0]
if nm == "P03_肩吊臂_螺旋体35%_墙5底5_竖打":
return [0.0, 0.0, 120.0]
grp = AB.GRP.get(p["name"], "root")
if grp == "root":
return [0.0, 0.0, 0.0]
k = CHAIN.index(grp)
off = [0.0, 0.0, 120.0 - SEP * k]
j = JS.get(grp)
if j:
w = 0.0
if "半联轴器" in nm or "抱箍" in nm:
w = 34.0 * (1.0 if ("A" in nm[-1:]) else -1.0)
elif nm.startswith("M"):
w = 62.0
for q in range(3):
off[q] += j.d[q] * w
return off
if __name__ == "__main__":
JS = build()
print("=" * 80, flush=True)
print("【单实体拓扑完整性校验】验证所有打印构件流形实体状态...", flush=True)
print("=" * 80, flush=True)
bad = 0
printed_list = [p for p in PARTS if p["printed"]]
total_pr = len(printed_list)
for idx, p in enumerate(printed_list, 1):
n = len(solids_of(p["shape"]))
if n != 1:
bad += 1
status = "单实体 ✓" if n == 1 else f"异常 ({n} 个实体) ❌"
print(f" [{idx}/{total_pr}] {p['name']:<14} : 体积 {p['vol']/1000.0:6.1f} cm³ | {status}", flush=True)
if bad == 0:
print(f"-> 单实体检查全部通过!{total_pr}/{total_pr} 构件均为完美单一流形拓扑 ✓\n", flush=True)
else:
print(f"-> 发现 {bad} 个非单实体构件!\n", flush=True)
AB.explode_vec = explode_chain
bom = AB.export(JS)
# 紧固件(螺钉)实例注入:把 docs/screws.json 的 72 颗螺钉按真实孔位还原成三维实例,
# 追加进 web/mesh_arm.json 的 parts(查看器可点 BOM 螺丝行高亮定位;纯数据,不动 CAD)
from arm.dataio import screw_mesh
screw_mesh.main()
cl = AB.collide()
from arm.viewer.build_viewer import rebuild_viewer
rebuild_viewer()
# 可达包络自动注入:AB.export 刚重写过 mesh_arm.json(包络件会被冲掉),
# 这里重跑 FK 采样 + 包络网格注入,再重打包一次查看器(约 3~4s,纯数据无 CAD 计算)
from arm.analysis import ws_sweep, gen_env_mesh
t_env = time.time()
ws_sweep.main()
gen_env_mesh.main()
rebuild_viewer()
print(f"-> 可达包络已自动注入查看器(+{time.time() - t_env:.1f}s)✓\n", flush=True)
print("=" * 80, flush=True)
print("✅ 机器人手臂编译、导出与查看器发布全流程完成!", flush=True)
print("=" * 80, flush=True)
# OCC/cadquery 的静态析构在解释器正常退出时必定段错误(实测:光是
# `python -c "import arm.cad.helpers"` 就返回 139,与本项目代码无关)。所以入口
# 脚本跑完后显式刷缓冲再 os._exit —— 否则全流程已经成功、exit code 却是 139,
# 会把上游脚本的 set -e 判成失败。只在 __main__ 出口生效, 被 import 时不触发。
sys.stdout.flush()
os._exit(0)
+8
View File
@@ -0,0 +1,8 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""几何与装配层。
helpers 放置/基础体/网格化等无状态 helper
arm_build Joint 装配模型、零件登记(add)、STEP/STL/BOM/mesh 导出
part_tools 跨件共用刀法(减重腔、压盖、转接座、圆角常量、螺钉孔位事实源)
parts/ 每个打印件一个模块:几何 + 件号/配色/说明 + 装配帧归属
"""
+131 -20
View File
@@ -9,7 +9,7 @@ bore + PCBA pocket + pinch screws; driven hub mating plane at motor rear datum
the existing face-spline halves + split clamp bolt straight on), the part the existing face-spline halves + split clamp bolt straight on), the part
registry, and the STEP/STL/mesh/BOM/collision export pipeline. registry, and the STEP/STL/mesh/BOM/collision export pipeline.
Run: python arm_model.py -> out/, web/mesh_arm.json, docs/ Run: python -m arm.build_model -> out/, webapp/data/mesh_arm.json, docs/
""" """
import math import math
import os import os
@@ -21,10 +21,10 @@ try:
except Exception: except Exception:
pass pass
sys.path.insert(0, os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
import cadquery as cq import cadquery as cq
from armcore import (M, C, V, trs, place, bb, bbox_str, cyl, ring, box, holes, from arm.paths import OUT, WEB, DATA, DOCS, SRC_STEP, HALF_STEP, CLAMP_STEP
solids_of, mesh_of, OUT, WEB, DOCS, SRC_STEP, HALF_STEP, CLAMP_STEP) from arm.constants import M, C, MOTOR_TOL
from arm.cad.helpers import V, trs, place, bb, bbox_str, cyl, ring, box, holes, solids_of, mesh_of
from OCP.gp import gp_Trsf, gp_Vec, gp_Pnt, gp_Dir, gp_Ax1 from OCP.gp import gp_Trsf, gp_Vec, gp_Pnt, gp_Dir, gp_Ax1
from OCP.BRepAlgoAPI import BRepAlgoAPI_Common from OCP.BRepAlgoAPI import BRepAlgoAPI_Common
from OCP.GProp import GProp_GProps from OCP.GProp import GProp_GProps
@@ -50,6 +50,55 @@ PCB_W = M["pcba_w"] + 0.8 # 64.40 square pocket
HUB_M2_CLOCK = [(360.0 - a) % 360.0 for a in M["m2_clock"]] # phase of the mirrored half HUB_M2_CLOCK = [(360.0 - a) % 360.0 for a in M["m2_clock"]] # phase of the mirrored half
HUB_PILOT_D = M["neck_d"] - 0.4 # 35.6 -> the half's pilot lands in a Ø36 recess HUB_PILOT_D = M["neck_d"] - 0.4 # 35.6 -> the half's pilot lands in a Ø36 recess
PINCH_D = 2.6 # M3 clearance in printed material PINCH_D = 2.6 # M3 clearance in printed material
# 承压面让位(完整背景见 Joint.pocket 的 docstring):
# REAR_LAND = 0.6 腔口直壁台肩高度,**保持原设计值不变**(让位不靠加高台肩)
# REAR_SEAT = 2.6 尾端面->承压面 = 0.6 原台肩 + 2.0 公差垫片位
# R35_SEAT = 35.0 后端板 R35 外壁(承压面外径)
# SEAT_R = 35.0 承压面段(z=-REAR_SEAT..SEAT_TOP)的腔口半径 = **等于外壁 R35**。
# SEAT_TOP = 1.0 圆腔顶端越过电机尾端面(z=0) 1mm。
#
# 【2026-10-05 用户第三次指出:SEAT_R 必须是 35,"凸台+围挡"要一起弄平】
# 之前取 32.2(64.4 方腔的内切圆)以为这样能保住连接壁,实测**恰恰相反**:
# 32.2 与外壁 35 之间那圈 2.8mm 宽的环墙完整保留,而承压面只挖到 32.2,
# 于是这圈环墙相对承压面【凸起 2.6mm】,把电机尾端面整个围在里面 ——
# 这正是用户截图里的"一圈围挡"(P08 该圈实测 1536.9 mm3)。它不是残留,
# 而是 SEAT_R 取小值的必然产物:只要 SEAT_R < R35,环墙就一定存在。
# 用户要求:"把凸台、围挡一起弄平,做成和电机两头齐平一起的平面"。
# 故 SEAT_R 取满 R35:承压面段整圈挖到外壁,承压面变成**完整 R35 平圆盘**,
# 环墙(凸台)自然消失,电机尾端面与承压面之间再无任何凸起。
#
# 【为什么这次取 R35 不会重演2026-10-04 的"肩叉顶部没连上"】
# 那次我切的是 z=-2.6..0 且**只切到 z=0 就停**,导致环墙在 z=0..1.0 还残留一截
# 0.052cm3 的薄片(Y93.0~95.8 的半包开口处),那片薄片脱空成为独立碎块。
# 现在 SEAT_TOP=+1.0 把那一截一起吃掉:实测五件全部单实体、零碎片。
# 且承力桥改为由**臂身本体**(r>35)承担 —— 实测 band 段 r36..58 有料的方位
# P04 10/36、P05/P06/P07/P08 各 15/36,其余方位由 z=+1.0 以上的杯体连接,
# 不存在"整圈被切断"的通槽(那正是 2026-10-04 的错误形态)。
# 连带好处:承压环由「1.95mm 窄环」变「完整 R35 圆环 4.75mm」,受压面积 383->974mm²。
REAR_LAND = 0.6
REAR_SEAT = REAR_LAND + MOTOR_TOL # 1.6 尾端面->后端板承压面:公差垫片位 (0.6 + 1.0)
R35_SEAT = 35.0 # 后端板 R35 外壁(承压面外径)
SEAT_R = R35_SEAT # 35.0 承压面段腔口 = 外壁:凸台+围挡一并消除
SEAT_TOP = 1.0 # 圆腔顶端越过电机尾端面 1mm(吃掉开口处残片)
BORE_Z0 = 5.5 # 座孔起点:R35 圆腔挖到此处,与 R30.15 座孔相接
# ---------------------------------------------------------------- 电机腔统一半径
# 【2026-10-05f 接缝整改】腔内壁此前有 4 个互相打架的半径,逐层都能实测到台阶:
# R35(承压面) -> R30.15(座孔) -> R30.25(前端定位) -> R30.50(前端盖让位)
# 每一处单看都有理由,合在一起却让内壁变成「圆-台阶-圆-台阶-圆」,从腔里看全是横向接缝。
#
# 实测依据(scratch/probe_motor_env.py,剖切取 Rmax,112 层):
# 电机本体从 z=0.43 到 z=55.9 **全程 R30.14~30.15 的正圆**,全程无任何台阶。
# 即电机根本没有需要让位的形状变化 —— 那些台阶全是零件自己凭空造出来的。
#
# 故统一取 BAY_R = 30.50 = CB_R:
# - 比电机实测最大半径 30.15 单边大 0.35(直径 0.7),打印件足以塞进去;
# - 前端盖让位本来就是 30.50,沿用它可省掉一处台阶;
# - 比 R30.15 座孔大 0.35,换来的是内壁从 z=-2.6 一直到前端只有一段正圆。
# 代价:R30.15 座孔原本的单边 0.15 滑配变成 0.35,电机在座孔里的径向游隙变大。
# 但电机前后已被后端板 4xM3x10 + 前端压盖 4xM3x8 双向面压夹死(见 motor_front_clamp),
# 径向游隙不影响定位,倾倒自由度已归零。
BAY_R = 30.50
PARTS = [] PARTS = []
CENTS = {} CENTS = {}
@@ -204,19 +253,76 @@ class Joint:
return (self.rear[0] + self.d[0] * s, self.rear[1] + self.d[1] * s, self.rear[2] + self.d[2] * s) return (self.rear[0] + self.d[0] * s, self.rear[1] + self.d[1] * s, self.rear[2] + self.d[2] * s)
def pocket(self, shape, front_pad=0.6): def pocket(self, shape, front_pad=0.6):
"""Cut the motor pocket out of a proximal link body.""" """Cut the motor pocket out of a proximal link body.
c = [cyl(BORE_R, 5.5, COVER_Z - 3.5), cyl(CB_R, COVER_Z - 3.5, COVER_Z + front_pad),
box(-PCB_W / 2, PCB_W / 2, -PCB_W / 2, PCB_W / 2, -0.6, M["pcba_t"] + 0.4)] REAR_SEAT = 电机尾端面(局部 z=0)到后端板承压面的距离。它不是定位面而是
**垫片位**:公差 MOTOR_TOL=2.0(armcore)要靠它消化 —— 电机比标称短的那一份,
就垫在尾端面与这个承压面之间(见 armcore.MOTOR_TOL 的说明)。原值 0.6 只能吃
0.6mm,短 1mm 以上的电机装不进、长 0.6mm 以上的电机会顶死后端板而压溃。
注意它同时是承压面的高度,所以让空 2.0mm 要求 t_plate >= 8
(见各零件 rear_mount_holes 的 t_plate)。
【2026-10-04 整改:承压面段改用 R35 圆腔,凸台彻底消失】
上一版把 64.4 **方**腔整体从 -0.6 加深到 -2.6(纯掏腔),方腔壁以外
z=-2.6..0 之间那圈 R35 料一动没动,于是相对新承压面整整凸起 2.6mm ——
这就是 P04~P08 后端那圈"悬空凸台"(用户截图红圈,3D 打印时该处是悬空
薄壁,既要支撑又公差难保证)。
为什么之前试"把凸台切掉"总失败(几何实测,别再重复):
- 64.4 方腔的**内切圆半径恰好 = 32.2**,所以方腔在 45° 方向已经吃穿到
r=45.5,R35 壁只剩**四条边中点附近**的料。实测 r=34 处材料沿 z 的
区间(承压面 -2.6):P06 的 0°/180° 是 -8.0..12.0(贯通,是臂身本体),
80°/100° 是 -8.0..-0.0(**只比承压面多 2.6mm,这段就是凸台**),
其余 20~160° 是 -8.0..-2.6(承压环本体,齐平)。
- 因此整段全截面切会把 0/90 方向那条**贯通到 z=12 的承力桥**一起切断
-> P05/P08 碎成 2 块(实测)。这不是"承压环是唯一连接",
而是我的刀具没区分"桥"和"悬空料"。
现在的做法(一刀,不做角度分区):
承压面所在的 z=-REAR_SEAT..SEAT_TOP 段,腔口取 **SEAT_R = R35 = 外壁**
的圆,把整圈挖到外壁,承压面因此变成**完整 R35 平圆盘**。
- 关键:**SEAT_R 必须等于 R35**。只要 SEAT_R < R35,两者之间那圈环墙
就必然存在,且相对承压面凸起 (R35-SEAT_R) —— 那圈环墙就是用户说的
"围挡"(P08 实测 1536.9mm3),不是残留而是我的取值必然产物。
- SEAT_TOP 取 +1.0(越过电机尾端面 1mm):2026-10-04 那版取 0 时,
半包开口处(Y93.0~95.8)会残留一截 0.052cm3 薄片脱空成碎块;
抬到 +1.0 后五件全部单实体零碎片。
- 承力改由**臂身本体**承担:band 段内 r36..58 有料的方位 P04 10/36、
其余四件各 15/36,其余方位靠 z>+1.0 的杯体连接,不存在整圈切断的通槽。
(2026-10-04 那版"肩叉顶部没连上"就是通槽形态,务必不要重现。)
【2026-10-05b 去掉 64.4 方腔,电机腔内壁恢复完整圆弧面】
此前 z=0..pcba_t 还叠了一层 `box(±32.2)` 方腔,理由是"PCB 是方的"。
**该假设不成立**:实测电机 STEP 已把 PCB 体积含在本体轮廓内,不会超出
投影范围,所以方腔纯属多挖。它带来两个副作用(用户截图 P06/P07/P08 腔内观感):
1. 方腔半宽 32.2 < 外壁 R35,在四个方位留下一圈 2.8mm 环形台肩;
2. 方腔对角 45.5 > R35,四个角把外壁咬穿,形成四个凸角。
两者叠加使内壁呈"圆—方—圆"三段,与同族零件的整体圆弧语言不一致。
【2026-10-05f 承压面段也并进主腔,全腔只剩一段正圆】
去掉方腔后内壁还剩两段:R35(承压面段 z=-2.6..5.5)+ R30.15 座孔(z>5.5),
接缝处仍是一道 4.85mm 深的横向台阶。加上前端定位 R30.25、前端盖让位 R30.50,
实测内壁依次是 35.0 / 30.5 / 30.2 / 30.5 / 30.2 —— 四道台阶(scratch/bay_step_profile.py)。
根因是**电机根本没有那么多形状变化**:实测电机 STEP 全程 R30.15 正圆,
那些半径全是零件自己造的。
现改为**单一 BAY_R 圆柱从承压面一直挖到前端盖外**,
SEAT_R / BORE_R / CB_R 三把刀合并成一把,承压面 -> 前端内壁全程一段正圆,
接缝归零。承压面仍是 R35 的完整平圆盘(SEAT_TOP 段保留,只是不再往上延伸)。
"""
c = [cyl(BAY_R, -REAR_SEAT, COVER_Z + front_pad)]
return shape.cut(*[self.L(s) for s in c]) return shape.cut(*[self.L(s) for s in c])
def rear_mount_holes(self, shape, t_plate=8.0, hole_d=2.8, cb_d=5.5, cb_depth=4.0): def rear_mount_holes(self, shape, t_plate=8.0, hole_d=2.8, cb_d=5.5, cb_depth=4.0):
"""Cut the 4x rear mounting bolt holes into a proximal link body. """Cut the 4x rear mounting bolt holes into a proximal link body.
Matches the 4x tapped holes on the motor rear metal endplate: Matches the 4x M3 tapped radial slots on the motor rear endplate
(±17.55, ±20.46) on the rear face at motor-local z = 0. (电机.STEP 实测):BCD55、相位 39.9°+90k,槽宽 2.5、径向可调约 ±1.25mm。
旧版误用 35.1x40.9 矩形孔距:对角两颗偏出螺纹槽 ~4.7mm 无处咬合
(2026-10-02 用户指出"螺钉没有对齐",按 STEP 实测槽位修正)。
""" """
cuts = [] cuts = []
for sx in (-17.55, 17.55): for k in range(4):
for sy in (-20.46, 20.46): a = math.radians(39.65 + 90.0 * k)
sx = 27.5 * math.cos(a)
sy = 27.5 * math.sin(a)
h = cyl(hole_d / 2.0, -t_plate - 1.0, 3.0, sx, sy) h = cyl(hole_d / 2.0, -t_plate - 1.0, 3.0, sx, sy)
cuts.append(self.L(h)) cuts.append(self.L(h))
if cb_d > 0 and cb_depth > 0: if cb_d > 0 and cb_depth > 0:
@@ -224,10 +330,15 @@ class Joint:
cuts.append(self.L(cb)) cuts.append(self.L(cb))
return shape.cut(*cuts) return shape.cut(*cuts)
def front_collar_pocket(self, shape, r_bore=30.25, z0=50.0, z1=56.5): # 【2026-10-03i】front_collar_pocket 已整段删除。
"""Cut front locating collar pocket for the motor front rim.""" # 它切的是 cyl(r_bore, z0=50.0, z1=56.5),而 Joint.pocket 切的是
p = cyl(r_bore, z0, z1) # cyl(BAY_R, -REAR_SEAT, COVER_Z+front_pad) —— 同半径、且完全是后者的子集。
return shape.cut(self.L(p)) # 两次「同半径圆柱布尔相减」不会多挖掉材料,却会让 OCC 在腔壁上留下一条
# s=50.0 的零宽棱:实测 P05 的 R30.500 腔壁裂成 5090.5 + 493.9 两张面,
# P06 同样在 50.0 处裂开,而没调它的 P04/P08 腔壁是完整一张。
# 这条棱在着色渲染里就是横穿腔内的一道线 —— 属于纯自找的接缝。
# 前端定位环本身(前段 r30.5..35 的 6mm 环墙)不受影响:
# 它由各零件自己的 lower_block / front_* 圆柱构成,不再靠这刀掏内孔。
def pinch(self, shape, fracs=(0.26, 0.58, 0.86), r_out=48.0, n=2): def pinch(self, shape, fracs=(0.26, 0.58, 0.86), r_out=48.0, n=2):
"""Radial M3 pinch screws through the boss wall onto the housing.""" """Radial M3 pinch screws through the boss wall onto the housing."""
@@ -349,7 +460,7 @@ import time
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
def export(JS): def export(JS):
for d in (OUT, OUT + "/parts_step", OUT + "/print_stl", OUT + "/assembly", WEB, DOCS): for d in (OUT, OUT + "/parts_step", OUT + "/print_stl", OUT + "/assembly", DATA, DOCS):
os.makedirs(d, exist_ok=True) os.makedirs(d, exist_ok=True)
print("=" * 80, flush=True) print("=" * 80, flush=True)
@@ -388,7 +499,7 @@ def export(JS):
# 2. 多线程并行生成网页 3D Mesh # 2. 多线程并行生成网页 3D Mesh
print("=" * 80, flush=True) print("=" * 80, flush=True)
print("【第三阶段 3/5】多线程并行生成网页 3D 轻量化几何网格 (web/mesh_arm.json)...", flush=True) print("【第三阶段 3/5】多线程并行生成网页 3D 轻量化几何网格 (webapp/data/mesh_arm.json)...", flush=True)
print("=" * 80, flush=True) print("=" * 80, flush=True)
done_mesh = 0 done_mesh = 0
@@ -430,12 +541,12 @@ def export(JS):
L1=round(d3(JS["J2"].rear, JS["J4"].rear), 1), L1=round(d3(JS["J2"].rear, JS["J4"].rear), 1),
L2=round(d3(JS["J4"].rear, JS["J5"].rear), 1)), L2=round(d3(JS["J4"].rear, JS["J5"].rear), 1)),
measured=dict(M=M, C=C, HUB_FACE_Z=HUB_FACE_Z, CLAMP_SPAN=list(CLAMP_SPAN))), measured=dict(M=M, C=C, HUB_FACE_Z=HUB_FACE_Z, CLAMP_SPAN=list(CLAMP_SPAN))),
open(WEB + "/mesh_arm.json", "w", encoding="utf-8"), ensure_ascii=False) open(DATA + "/mesh_arm.json", "w", encoding="utf-8"), ensure_ascii=False)
bom = [dict(件号=p["name"], 名称=p["cn"], 类型="3D打印" if p["printed"] else "已有/电机", bom = [dict(件号=p["name"], 名称=p["cn"], 类型="3D打印" if p["printed"] else "已有/电机",
数量=1, 体积cm3=round(p["vol"] / 1000.0, 1), 数量=1, 体积cm3=round(p["vol"] / 1000.0, 1),
质量g_PLA=round(p["vol"] * 1.24e-3, 1), 包络=p["bb"], 说明=p["note"]) for p in PARTS] 质量g_PLA=round(p["vol"] * 1.24e-3, 1), 包络=p["bb"], 说明=p["note"]) for p in PARTS]
json.dump(bom, open(DOCS + "/bom.json", "w", encoding="utf-8"), ensure_ascii=False, indent=1) json.dump(bom, open(DOCS + "/bom.json", "w", encoding="utf-8"), ensure_ascii=False, indent=1)
print(f"-> 3D网格与BOM清单已保存至 web/mesh_arm.json 与 docs/bom.json ✓\n", flush=True) print(f"-> 3D网格与BOM清单已保存至 webapp/data/mesh_arm.json 与 docs/bom.json ✓\n", flush=True)
return bom return bom
@@ -448,7 +559,7 @@ def collide():
("P05_大臂旋转座_螺旋体30%_墙4底5_竖打", "M3_J3"), ("P06_大臂骨架_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "M3_J3"), ("P05_大臂旋转座_螺旋体30%_墙4底5_竖打", "M3_J3"), ("P06_大臂骨架_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "M3_J3"),
("P06_大臂骨架_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "M4_J4"), ("P07_小臂骨架_螺旋体30%_墙5底5_竖打", "M4_J4"), ("P06_大臂骨架_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "M4_J4"), ("P07_小臂骨架_螺旋体30%_墙5底5_竖打", "M4_J4"),
("P07_小臂骨架_螺旋体30%_墙5底5_竖打", "M5_J5"), ("P08_腕偏转座_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "M5_J5"), ("P07_小臂骨架_螺旋体30%_墙5底5_竖打", "M5_J5"), ("P08_腕偏转座_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "M5_J5"),
("P08_腕偏转座_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "M6_J6"), ("P09_工具法兰_螺旋体100%_墙4底5_竖打", "M6_J6"), ("P08_腕偏转座_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "M6_J6"), ("P09_工具法兰_螺旋体30%_墙4底5_竖打", "M6_J6"),
("P01_A_立柱下段_三角形30%_墙4底5_竖打", "P01_B_立柱中段_三角形30%_墙4底5_竖打"), ("P01_B_立柱中段_三角形30%_墙4底5_竖打", "P01_C_立柱上段_三角形30%_墙4底5_竖打"), ("P01_A_立柱下段_三角形30%_墙4底5_竖打", "P01_B_立柱中段_三角形30%_墙4底5_竖打"), ("P01_B_立柱中段_三角形30%_墙4底5_竖打", "P01_C_立柱上段_三角形30%_墙4底5_竖打"),
("P01_A_立柱下段_三角形30%_墙4底5_竖打", "P02_Center_底座中核心_螺旋体30%_墙5底6_平打"), ("P01_A_立柱下段_三角形30%_墙4底5_竖打", "P02_Center_底座中核心_螺旋体30%_墙5底6_平打"),
("P02_Center_底座中核心_螺旋体30%_墙5底6_平打", "P02_Front_前向防翻力臂_螺旋体30%_墙4底5_平打"), ("P02_Center_底座中核心_螺旋体30%_墙5底6_平打", "P02_Front_前向防翻力臂_螺旋体30%_墙4底5_平打"),
+3 -53
View File
@@ -1,12 +1,9 @@
# -*- coding: utf-8 -*- # -*- coding: utf-8 -*-
"""Shared constants + CAD/placement helpers for the robot arm build. """CAD 放置与几何 helper:刚体变换、求交/包围盒、基础体、网格化与 STEP 读取。
All motor interface numbers are MEASURED from 实测接口数值在 arm/constants.py,仓库路径在 arm/paths.py——本模块不再持有它们。
G:/Robot_v2/Model/Solidworks/电机.STEP and 配件/make_v9.py (see docs/interfaces.md).
""" """
import math import math
import json
import os
import cadquery as cq import cadquery as cq
from OCP.gp import gp_Trsf, gp_Vec, gp_XYZ, gp_Mat, gp_Pnt, gp_Dir, gp_Ax1, gp_Ax2, gp_Quaternion from OCP.gp import gp_Trsf, gp_Vec, gp_XYZ, gp_Mat, gp_Pnt, gp_Dir, gp_Ax1, gp_Ax2, gp_Quaternion
@@ -20,55 +17,8 @@ from OCP.TopAbs import TopAbs_FACE, TopAbs_REVERSED, TopAbs_SOLID
from OCP.TopoDS import TopoDS from OCP.TopoDS import TopoDS
V = cq.Vector V = cq.Vector
ROOT = r"G:/Robot_v2"
SRC_STEP = ROOT + r"/Model/Solidworks/电机.STEP"
HALF_STEP = ROOT + r"/Model/Solidworks/配件/端面齿半联轴器_相同件x2.STEP"
CLAMP_STEP = ROOT + r"/Model/Solidworks/配件/端面齿联轴器_抱箍_两片装配.STEP"
WORKSPACE = ROOT + r"/机器人手臂"
OUT = WORKSPACE + r"/out"
WEB = WORKSPACE + r"/web"
DOCS = WORKSPACE + r"/docs"
# ---------------- MEASURED: motor module (local frame: origin = PCBA rear face centre, +Z = output) ----
M = dict(
pcba_w=63.6, # square PCBA across flats
pcba_t=9.0, # z 0 -> 9.0
rearplate_d=60.0, # z 5.5 -> 10.5
hous_d=60.0, # housing OD, z 10.5 -> 52.5
hous_len=42.0,
cover_d=60.30, # top cover OD (R30.15), z 52.5 -> 56.0
cover_z=56.0, # cover front face = module total length
flange_z=54.942, # 2nd-stage output flange face
neck_d=36.0, # female neck bore in the cover
neck_depth=1.0,
centre_d=6.5, # centre bore in the flange
centre_depth=4.0,
m2_bcd=29.0,
m2_clock=(8.6, 127.7, 247.9),
m2_tap_d=1.85, # M2 pilot for self-tapping in printed material
m2_depth=6.0,
m2_clear_d=2.75,
m2_cb_d=5.2,
)
# ---------------- MEASURED: face-spline coupling (existing, printed by the user) ------------------------
C = dict(
n_teeth=12, tooth_r0=19.0, tooth_r1=24.5, tooth_s=2.5,
flange_t=4.50, part_z=5.560, # mirrored stack
hub_r=27.0,
gap=9.00, # cover-face to cover-face when closed
clamp_od_r=30.0, clamp_len=7.80,
lug_r1=37.0, lug_t=4.50,
bolt_r=32.50, bolt_d=3.80,
z0=1.66, z1=9.46, # clamp envelope in the flange frame (motor cover face = 1.060)
)
# axial stations, motor local frame:
COVER_Z = M["cover_z"] # 56.0
HUB_FACE_Z = COVER_Z + C["gap"] # 65.0 = mating face of the driven hub
CLAMP_R = C["clamp_od_r"] + 0.6 # radial keep-out around the joint axis
LUG_R = C["lug_r1"] + 1.0 # radial keep-out where the bolt lugs are
# ---------------- clearances / print rules -------------------------------------------------------------
CLR = dict(bore_slip=0.20, pilot=0.10, hole_3=3.4, hole_27=2.8, wall_min=2.0)
FIT = dict(motor_bore_d=M["hous_d"] + 2 * 0.15, cover_cb_d=M["cover_d"] + 2 * 0.35)
# ---------------- geometry helpers -------------------------------------------------------------------- # ---------------- geometry helpers --------------------------------------------------------------------
+546
View File
@@ -0,0 +1,546 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""跨件共用的刀法与统一配方:X 向基础体、减重腔 helper、电机前端压盖、止口 hub、pitch->roll 转接座骨架。"""
from arm.cad import arm_build as AB
import cadquery as cq
from arm import kinematics as HL
import math
from arm.cad.helpers import cyl, place
from arm.cad.arm_build import COVER_Z, R, T, Ycyl, bx, prism
from arm.kinematics import X_ARM, Y_AXIS, Y_COVER
Y_MID = Y_AXIS
BOSS = COVER_Z + 0.2
DISC_R = 40.0
SLEEVE_R = 35.0
# 深度圆角优化参数
CLEARANCE_GAP = 2.0 # 关节间隙 2.0mm
FILLET_TINY = 1.5 # 微小圆角(螺孔边缘)
FILLET_SMALL = 3.0 # 小圆角(功能面)
FILLET_MEDIUM = 6.0 # 中圆角(结构过渡)
FILLET_LARGE = 10.0 # 大圆角(主要轮廓)
FILLET_XLARGE = 15.0 # 超大圆角(视觉主导区域)
CHAMFER_EDGE = 2.0 # 边缘倒角
def Xcyl(r, x0, x1, py, pz):
return place(place(cyl(r, 0.0, x1 - x0, 0.0, 0.0), R(90, 0, 1, 0)), T(x0, py, pz))
def Xplate(pts_yz, x0, x1):
prof = [(-p[1], p[0]) for p in pts_yz]
return place(place(prism(prof, 0.0, x1 - x0), R(90, 0, 1, 0)), T(x0, 0.0, 0.0))
def XB(a0, a1, y0, y1, z0, z1):
return bx(X_ARM + a0, X_ARM + a1, y0, y1, z0, z1)
# ------------------------------------------------------------------ 减重(镂空)--------
# 三个手法件(P04/P06/P07)在关节根部都留着一大块"实心过渡料":壁厚最深到 15~17.5mm,
# 而 gyroid 填充只有 25~35%,等于用整块实心去抗一个安全系数 19~122 的截面。
# 下面两个 helper 把这块料掏掉,规则与 P03 的"帐篷形减重窗"一致:
# 1) 不留封闭空腔 —— 减重腔要么朝上敞开,要么是有进出口的窗,打印不憋气、不积料;
# 2) 斜面自支撑 —— 斜面与水平面夹角 >= 52°(与竖直面夹角 <= 38°),免支撑;
# 3) 内角 R4 圆角 —— 挖出来的洞会把圆截面变成尖角,Kt 从 ~1.2 抬到 ~2.5,
# 圆角把应力集中压回去;
# 4) 只吃"距表面 > 8mm"的厚料,四周至少留 8mm 壁 —— 受力纤维一根不碰。
HOLLOW_WALL = 8.0 # 减重腔与原外表面的最小间距(= 留下的最小壁厚)
HOLLOW_FILLET = 4.0 # 减重腔内角圆角,与 P03 竖板减重窗一致
def hollow_channel(x0, x1, y0, y1, z_floor, z_open, tag="", fil=HOLLOW_FILLET):
"""朝上敞开的减重槽:从 z_open 往下切到 z_floor,槽底水平(朝上受支撑)、侧壁竖直。
竖打(模型 Z = 打印 Z)下这个形状是零支撑的:槽底是水平面、槽壁全是竖直面,
顶部完全敞开因而不构成封闭空腔。切完该件变成 U 形槽钢而不是实心料:
抗弯靠两侧 X 向腹板(正好落在弯矩拉压区),中间中性层掏空几乎不损失 I。
x0/x1/y0/y1 用世界坐标;z_open 取一个保证贯通顶面的值。
"""
tool = bx(x0, x1, y0, y1, z_floor, z_open)
if fil > 0:
try:
tool = cq.Workplane(obj=tool).edges("|Z").fillet(fil).val()
except Exception as e:
print(" [减重槽] %s 内角圆角跳过: %s" % (tag, e), flush=True)
print(" [减重槽] %s: X%.1f..%.1f Y%.1f..%.1f 自 Z%.1f 向上敞开 (四周留壁 >=%.0fmm)"
% (tag, x0, x1, y0, y1, z_floor, HOLLOW_WALL), flush=True)
return tool
def hollow_tent_window(pts_xz, y0, y1, tag="", fil=HOLLOW_FILLET):
"""帐篷形减重窗:XZ 平面画轮廓,沿 Y 双向切穿。
轮廓下宽上窄(拱形)——窗顶上方的料形成一个尖顶,斜面与水平夹角 >= 52° 自支撑,
只有顶部一小段平顶需要桥接(<=20mm,与 P03 同)。轮廓在 X 方向不能吃满整个截面,
两侧必须留墙,否则该高度上零件会被切断、失去单实体。
"""
# XZ 工作平面的法线是 -Y,extrude 会朝 -Y 走,所以起点放在 y1 才能覆盖 y0..y1
tool = (cq.Workplane("XZ", origin=(0, y1, 0)).polyline(pts_xz).close()
.extrude(y1 - y0).val())
if fil > 0:
try:
tool = cq.Workplane(obj=tool).edges("|Y").fillet(fil).val()
except Exception as e:
print(" [减重窗] %s 内角圆角跳过: %s" % (tag, e), flush=True)
print(" [减重窗] %s: XZ 轮廓 %d 点, 沿 Y %.1f..%.1f 切穿 (帐篷形, 斜面自支撑)"
% (tag, len(pts_xz), y0, y1), flush=True)
return cq.Shape(tool.wrapped)
# 各关节"电机前端夹紧"统一配方(J2/J3/J4/J5 通用,J1 由 P03 自己那套 S04 凸台实现)。
# 电机前端盖外端面:Y 轴关节(J2/J4/J5)在 Y_COVER=156,压盖朝 +Y 生长;
# Z 轴关节(J3,roll 电机,轴向 -Z)在 Z_R-56,压盖朝 -Z 生长(-Z 侧是从动件)。
# 压盖背面与之 0.0 间隙面压,螺钉只提供压紧力。
# 沉孔相位按【关节局部相位】定义(BCD55,72.2°+90k):换算到全局后 Y 轴关节是
# 17.8°+90k(与 P03→M1 的 S04 一致),Z 轴关节是同一组数落在全局 (x,y) 平面,
# 两种轴向的物理指向完全一致 —— 全机同一套孔位约定,改一处必须同步另一处。
CLAMP_BCD = 27.5
CLAMP_CLOCK = (17.8, 107.8, 197.8, 287.8) # Y 轴关节的全局 (x,z) 相位
CLAMP_CLOCK_LOCAL = tuple((360.0 - a) % 360.0 for a in CLAMP_CLOCK) # = 72.2+90k
CLAMP_ROOT = 0.5 # 根部薄环厚度:与前端定位环前端面共面,保证熔接成一体
CLAMP_T = 5.0 # 压盖本体厚度
CLAMP_CLR = 1.0 # 从动件让位间隙:与 Y 轴关节 hub_gap=6.0 同一个道理
CLAMP_BACKOFF = CLAMP_T + CLAMP_CLR - CLAMP_ROOT # =5.5 从动件毂面整体后移量
# 【2026-10-05e】"电机前端围挡"统一整改开关,作用于全机 5 处电机前端(J2/J3/J4/J5/J6)。
# 围挡本体 = 各零件前端的 **前端定位环**(`front_collar_pocket` 把座孔从 R30.15 扩到
# R30.25 时留下的那圈 r30.25..35、6mm 高的环墙)。它比电机前端盖 Ø60.3 凸出 4.75mm,
# 把电机前端盖整圈围住;J2/J3/J4/J5 上还骑着一枚 R35 前端压盖(Ø70 再凸 3.2mm)。
# 用户 2026-10-05 先在 J3/M3 尾部指出,2026-10-05d 只切敞口那一圈解决;本次把同一刀
# 推广到其余四处(J2/M2、J4/M4、J5/M5、J6/M6),几何完全同构。
# 为什么不整圈削到与电机齐平(R35 -> R31.8):
# 1. 那圈壁与本体在两个方位与外壁**相切**,整圈切完那两片切向楔形会脱空成孤立碎块
# (实测 1.32mm3),破坏单实体拓扑;
# 2. 压盖根部只有 0.5mm 熔接带,环削窄后连接面从 2.37mm2 掉到 0.78mm2,
# 4xM3x8 的夹紧力会把压盖从本体上拉下来。
# 所以只切**敞口那一半**:背脊侧定位环继续定位电机前端盖、并作为压盖唯一且足够强的
# 支撑/熔接面;压盖本体、Ø37 让位孔、4xM3x8 沉孔、腔口下沿全部不动。
# 【2026-10-05e / 2026-10-07 修复:电机装配敞口通道贯通,消除两端阻碍围挡】
# 参考 P05 大臂旋转座设计,电机两头都不要有围挡挡住,电机可顺畅装配入座:
# 1. 承压面段通过 R35 圆腔切平,彻底消除尾端阻碍电机的环形围挡;
# 2. 前端定位环通过 cut_motor_fence 切除敞口那一半,消除前端阻碍装配的围挡;
# 3. 背脊侧整圈定位环完整保留,继续定位电机前端盖并作为压盖唯一且足够强的支撑/熔接面。
FENCE_OPEN_CUT = True
def cut_motor_fence(shape, j, tag, name3, z0=49.4, z1=55.5):
"""只切掉电机前端定位环在敞口侧那一圈环墙。"""
if not FENCE_OPEN_CUT:
return shape
"""【2026-10-05e / 2026-10-07 整改】只切掉电机前端围挡(前端定位环)在**敞口那一半**的环墙。
z1 设为 55.5(等于前端定位环外缘 Y_COVER-0.5,不啃压盖本体):
原取 56.1 导致切削盒切入前端压盖内侧贴合面 0.1mm(本应在 56.0/Y156.0),
造成敞口侧下陷 0.1mm,与背脊侧在关节中心面产生错位台阶与分界线。
取 55.5 后定位环完整切除,压盖贴合面在整圈 360° 完整保留为共面的平圆环(Y156.0),分界线彻底消除。
与 2026-10-05d 给 P05/M3 那一刀完全同源 —— 当时那记全局盒切
(X_ARM±40, Y_AXIS-40..Y_AXIS+3, Z388.9..395.6) 换算到 J3 局部系正好是
x±40 / y -3..+40 / z 49.4..56.1。本函数把它从"P05 专用全局盒"泛化成
"按关节局部坐标切半个环",J2/J4/J5/J6 于是同一刀通用。
局部坐标约定(见 trs/place):z 沿电机轴、指向电机前端盖(外端面在 z=COVER_Z=56),
x/y 在垂直于轴的平面内。**局部 +y 一律是半包敞口侧** —— 实测 5 处电机舱的
本体(环外 r=37/40 有料处 = 背脊侧)方位角全部落在局部角 180..360 = 局部 -y 侧:
J2/M2 背脊 240..315 J3/M3 背脊 225..315 J4/M4 背脊 210..330
J5/M5 背脊 210..330 J6/M6 背脊 195..345
故敞口方向无需逐件配置,统一取局部 +y。
为什么一对 z 参数能覆盖全机:5 处电机的前端定位环都恰好落在**局部 z 49.5..56**
(Y 轴电机前端环 Y150..156 -> z50..56;roll 电机 Z395.5..389 -> z49.5..56)。
被切掉的只有 r30.25..35 那一圈环墙在敞口侧的部分;压盖本体(4xM3x8 沉孔段)、
Ø37 让位孔、腔口下沿、背脊侧整圈定位环全部不动。
切口边界取在局部 y=-3.0 而不是 0:环壁在局部 y=-3 处仍与背脊侧实体连通,
切出来的是真正的缺口而不是零厚度缝,单实体拓扑天然保持
(P05 实测切完 solids=1;2026-10-05c 整圈削 R31.8 那版会掉出 1.32mm3 碎块)。
"""
if not FENCE_OPEN_CUT:
return shape
ymin = -3.0 if name3 in ('P05', 'P08') else 0.0
shape = shape.cut(j.L(bx(-40.0, 40.0, ymin, 40.0, z0, z1)))
print(" [围挡] %s: 只切敞口侧那一圈前端定位环(局部 y %.1f..+40, z %.1f..%.1f);"
"背脊侧整圈保留定位前端盖并支撑压盖,压盖本体/沉孔/腔口下沿不变"
% (name3, ymin, z0, z1), flush=True)
return shape
def _clamp_cyl(axis, px, pz, py, z_face):
"""压盖刀具坐标系:C(r, s0, s1, du, dv) = 沿电机轴 s 区间、偏离轴线 (du,dv) 的圆柱。
s>0 一律"背离电机",两个轴向同号(s=0 = 电机前端盖外端面)。"""
if axis == "Y":
return lambda r, s0, s1, du=0.0, dv=0.0: Ycyl(r, Y_COVER + s0, Y_COVER + s1,
px + du, pz + dv)
if axis == "Z":
return lambda r, s0, s1, du=0.0, dv=0.0: cyl(r, z_face - s1, z_face - s0,
px + du, py + dv)
raise ValueError("motor_front_clamp: axis 只能是 Y 或 Z,收到 %r" % (axis,))
def clamp_hole_drills(px, pz, plate_t=CLAMP_T, axis="Y", py=0.0, z_face=None):
"""4xM3x8 压盖钻模:Ø6.0 沉孔(s=2..plate_t,深 3.0)+ Ø3.4 通孔(s=-1.0..2)。
与 motor_front_clamp 共用同一组半径/相位/深度,孔位只有这一个事实源。
单独导出是因为**压盖上的孔在预钻阶段可能被本体填回来**:本体若有料占住沉孔方位,
`fuse(压盖)` 取的是并集,不会把本体那部分料挖掉,于是并集上孔就消失了
(P04 立柱整体化后 Y158..161 的 +Z 半侧被填成实心,4 个孔只剩 2 个)。
所以对"熔接之后的最终并集"必须再钻一次;本体没料的方位上这一刀是空操作。
"""
C = _clamp_cyl(axis, px, pz, py, z_face)
s0, s1 = -CLAMP_ROOT, plate_t
drills = []
for deg in CLAMP_CLOCK_LOCAL:
rad = math.radians(-deg) # 全局相位 = -局部相位
fu, fv = CLAMP_BCD * math.cos(rad), CLAMP_BCD * math.sin(rad)
drills.append(C(3.0, 2.0, s1 + 0.5, fu, fv)) # Ø6.0 沉孔
drills.append(C(1.7, s0 - 0.5, 2.0, fu, fv)) # Ø3.4 通孔
return cq.Compound.makeCompound(drills)
def motor_front_clamp(px, pz, plate_t=CLAMP_T, tag="", axis="Y", py=0.0, z_face=None):
"""电机前端压盖:把"只被后端安装板单面锁死"改成前后双向面压夹紧。
原设计里每个关节的电机都只有后端板 4xM3x10(S02)锁在尾端面上,前端盖完全裸露,
大扭矩下电机绕自身轴在 Ø60.3 座孔里点头/翘起。这里在电机前端盖外端面加一枚
与后端板同径的 R35 压盖,用 4xM3x8(BCD55)在前端盖上再夹一次 —— 电机被前后两块
同心 Ø60.3 端面双向夹死,倾斜自由度归零;夹紧力全部走面压,螺钉不参与定位。
两个轴向共用同一套尺寸,只换刀具体系(不重复实现任何半径/相位):
axis="Y"(J2/J4/J5):关节轴过 (px, pz),前端盖外端面在 Y_COVER,压盖朝 +Y 长;
axis="Z"(J3 roll,轴向 -Z):关节轴过 (px, py),前端盖外端面在 z_face,压盖朝 -Z 长。
局部坐标(s 从前端盖外端面起算,s>0 一律"背离电机",两个轴向同号):
- 压盖 R35,s 从 -CLAMP_ROOT(与前端定位环前端面共面,保证熔接成一体)到 plate_t;
- 背面精确落在 s=0,不让根部那 0.5mm 啃到端盖 R30.15 的外圆;
- Ø37 中央让位孔(R18.5)让开从动件的直锁凸台 R17.8 与 3xS01 输出螺钉头;
- 4xM3x8:Ø3.4 通孔 + Ø6.0 沉孔深 3.0(自前端面沉到 s=2),圆柱头全沉入,
头面压孔口台阶,中间 2.0mm 压盖本体受压。
"""
C = _clamp_cyl(axis, px, pz, py, z_face)
s0, s1 = -CLAMP_ROOT, plate_t
fp = C(35.0, s0, s1)
fp = fp.cut(C(18.5, s0 - 0.5, s1 + 0.5)) # Ø37 中央让位孔
# 【2026-10-03h 接缝整改】根部让位槽原来切 R30.15,比腔壁 BAY_R=30.50 小 0.35,
# 于是压盖根部那圈 r30.15..35 的定位唇内壁比腔壁**内凸 0.35**,从腔里看就是
# 腔口一圈 0.5mm 宽、0.35mm 深的环槽(P04/P05/P06/P07 各有一圈,实测台阶面
# 31.2mm2 + R30.15 环带 44.4mm2,四件完全相同)。这刀是腔还是 R30.15/R30.25
# 那个年代留下的:当时必须让到电机实测外圆,压盖根部才啃不到电机。
# 现在主腔已统一到 BAY_R,电机实测 R30.15,让位槽取 BAY_R 即可:
# 定位唇内壁与腔壁同一根正圆,两张圆柱面首尾相接,中间不再有任何台阶,
# 对电机的单边间隙仍是 0.35(唇内径 Ø61.0 > 电机 Ø60.3)。
fp = fp.cut(C(AB.BAY_R, s0 - 0.5, 0.0)) # Ø61.0 根部让位槽(= 腔径)
fp = fp.cut(clamp_hole_drills(px, pz, plate_t, axis, py, z_face))
where = ("Y%.1f..%.1f" % (Y_COVER - CLAMP_ROOT, Y_COVER + plate_t)) if axis == "Y" \
else ("Z%.1f..%.1f" % (z_face - plate_t, z_face + CLAMP_ROOT))
print(" [前端压盖] %s: R35 %s, 4xM3x8 BCD55@%s (%s 轴)"
% (tag, where, "/".join("%.1f" % d for d in CLAMP_CLOCK), axis), flush=True)
return fp
def hub_m2_holes(shape, j, cb_z1, th_z1=58.0, th_z0=54.0, cb_z0=58.0,
th_r=1.4, cb_r=2.8, clock=None):
"""在从动毂上开 3x M2 直锁螺钉孔:Ø2.8 通孔 + Ø5.6 沉孔,BCD 见 AB.M["m2_bcd"]。
全机 5 处(J1 叉板 / J2+J3 直连毂 / J4+J5 直连毂)统一走这里,各调用点只传自己那两个 z。
【2026-10-07 修复】J1 直连电机输出转子,使用转子真实孔位 AB.M["m2_clock"](随 j1.t 旋转),
确保肩叉 P04 保持垂直位姿且沉孔与 M1 转子螺孔完全同心。
"""
if clock is None:
clock = AB.M["m2_clock"] if j.jid == "J1" else AB.HUB_M2_CLOCK
for a in clock:
u = AB.M["m2_bcd"] / 2.0 * math.cos(a * AB.D2R)
v = AB.M["m2_bcd"] / 2.0 * math.sin(a * AB.D2R)
shape = shape.cut(j.L(cyl(th_r, th_z0, th_z1, u, v)))
shape = shape.cut(j.L(cyl(cb_r, cb_z0, cb_z1, u, v)))
return shape
def make_direct_hub(shape, j, r_disc=35.0, z_out=74.0, backoff=0.0):
"""优化直连法兰:增加导向倒角
backoff = 毂面沿电机轴**远离电机**的让位量(2026-10-03 新增,目前只有 P09 用)。
场景:J6/M6 补上前端压盖后(见 p_wrist_bracket 的 roll_clamp=True),压盖占
局部 z 55.5..61.0(= 全局 Z 120.5..115),而毂面原来在局部 56.5,两者直接打架。
按 P06 给 J3 让位的同一套办法,把毂面整体后移 CLAMP_BACKOFF=5.5:
毂面 56.5 -> 62.0,压盖前端面在 61.0,中间正好留 CLAMP_CLR=1.0。
只动"外端"坐标,不动"电机端"坐标,否则咬合量就变了:
直锁凸台起点 54.942 不动、长度 54.942..56.5 -> ..62.0 加长 5.5,
进入电机输出毂的深度与改前完全一致(与 p_humerus_bone 的 J3 处理同源);
导向锥 54.5..54.942 不动;
3xS01 输出螺钉让位通道与 4xM2 直锁沉孔的**内**端(54.0 / 58.0)不动,
只把外端(z_out+30 / z_out+40)跟着放长。
"""
disc = cyl(r_disc, 56.5 + backoff, z_out + backoff)
boss = cyl(17.8, 54.942, 56.5 + backoff)
chamfer_cone = cyl(18.5, 54.5, 54.942)
shape = shape.fuse(j.L(disc)).fuse(j.L(boss)).cut(j.L(chamfer_cone))
shape = shape.cut(j.L(cyl(3.5, 54.0, z_out + 30.0 + backoff)))
return hub_m2_holes(shape, j, cb_z1=z_out + 40.0 + backoff)
def make_pitch_to_roll_bracket(j_pitch, j_roll, z_pitch, z_r, name="bracket", hub_gap=1.0,
roll_clamp=False, fillet_r=1.5, flank_fillet_r=3.0):
"""Half-wrapped (半包) 双曲面有机流线型 Pitch-to-Roll 结构座 (P05 & P08):
1. 顶部从动法兰与前侧 Loft 自然相切顺接;
2. 严格清除 z_plate 顶面以上与上级旋转件贴面的多余材料 (cut_top_solid),保证关节大范围摆动动态 0 干涉;
3. 下方电机实行半包散热设计,-Y侧敞开,+Y侧背脊与圆柱一体化融合;
4. 严格满足 single-solid 流形拓扑与零干涉 (COLLISION pairs = 0)。
hub_gap = 从动法兰盘背面与上级电机前端盖之间的轴向让位间隙。
默认 1.0(贴合防磨)。P05 传 6.0:J2 处 P04 新增了 M2 前端压盖
(Y 155.5..161.0),必须让出这 6.0mm 才能装下;见 p_shoulder_roll_base。
roll_clamp = 本件作为 roll 电机【前端夹紧件】时为 True(J3/P05 夹 M3)。
roll 电机(J3/J6)轴向是 -Z,前端盖外端面在 z_r-56,-Z 侧是从动件:
压盖朝 -Z 长(Z_COVER-5..Z_COVER),从动件毂面必须整体后移 CLAMP_BACKOFF=5.5
让位(与 Y 轴关节 hub_gap=6.0 同一个道理,只是基准间隙 0.5 而非 1.0)。
P08 自 2026-10-03 起也传 True:M6 前端压盖补齐,对侧 P09 让位 CLAMP_BACKOFF
(见 make_direct_hub 的 backoff),五处电机腔至此全部是「后端板 + 前端压盖」
双向面压,配方同源。
fillet_r = 立柱顶面与竖直臂交汇处的 L 型内转角过渡圆角半径(mm,默认 1.5)。
半径调小为 1.5mm 确保在 OCC 中稳定边倒圆成型(小于临界高度 2.0mm,彻底避免算法异常),
同时不生成多余外凸台阶,平滑消除 90° 锐角应力集中。
flank_fillet_r = 侧壁平直立面与正面 Loft 放样曲面交汇处空间斜向折棱圆角半径(mm,默认 3.0)。
【2026-10-07】消除侧壁与正面交界处长约 72mm 的尖锐硬折棱,使侧腹部外轮廓更加饱满圆润。
"""
z_bot = z_r - 56.0 # roll 电机底端 (front collar)
z_plate = z_r + 8.0 # roll 电机顶端安装板 (rear plate top);见第 8 步 t_plate 说明
y_out = HL.Y_HUB + HL.PLATE_T # 174.0 (俯仰直连法兰外侧面)
y_hub_in = HL.Y_COVER + hub_gap # 157.0 / (P05) 162.0 从动法兰内侧面
z_hub_in = y_hub_in - HL.Y_REAR # 法兰盘背面的电机局部 z(凸台长度跟着它走)
y_cyl_max = HL.Y_AXIS + 35.0 # 163.0 (下方电机外轮廓极值)
# 1. 基础立柱:Ø70mm 实心圆柱 (Z: z_bot .. z_plate, R=35mm)
s = cyl(35.0, z_bot, z_plate, HL.X_ARM, HL.Y_AXIS)
# 2. 俯仰轴直连法兰盘:全圆柱实体 (Y: y_hub_in .. y_out, R=35mm)
disc = Ycyl(35.0, y_hub_in, y_out, HL.X_ARM, z_pitch)
s = s.fuse(disc)
# 3. 前侧从底端 Ø70mm 圆柱到顶端法兰的有机相切平滑渐变过渡体 (Loft Morph)
Z_top = z_pitch - 35.0
z_start = z_bot
N = 16
wp = cq.Workplane("XY")
for i in range(N + 1):
t = i / float(N)
z_curr = z_start + t * (Z_top - z_start)
st = 3.0 * (t**2) - 2.0 * (t**3)
y_center = y_cyl_max + st * (y_out - y_cyl_max)
y_side = HL.Y_AXIS + st * (y_out - HL.Y_AXIS)
v_c = y_center - HL.Y_AXIS
v_s = y_side - HL.Y_AXIS
v_mid = max(v_c, v_s + 0.02)
# 后缘两角 R2 圆角:把 y=123 凸包与 R35 柱面交汇的两条 90° 竖棱圆润化
# (磨掉"凸起来的"尖角,不动后缘高度/位置,打印无悬挂)
FR = 2.0
w = (cq.Workplane("XY", origin=(HL.X_ARM, HL.Y_AXIS, z_curr))
.moveTo(-35.0, v_s)
.threePointArc((0.0, v_mid), (35.0, v_s))
.lineTo(35.0, -5.0 + FR)
.radiusArc((35.0 - FR, -5.0), FR)
.lineTo(-35.0 + FR, -5.0)
.radiusArc((-35.0, -5.0 + FR), FR)
.lineTo(-35.0, v_s)
.close())
wp = wp.add(w)
loft = wp.toPending().loft()
s = s.fuse(loft.val())
# 4. 顶部填充(仅保留 y >= y_hub_in 与法兰盘对齐的部分,避免侵入上级关节旋转扫掠区域)
top_fill = (cq.Workplane("YZ", origin=(HL.X_ARM, 0, 0))
.moveTo(y_hub_in, Z_top)
.lineTo(y_out, Z_top)
.lineTo(y_out, z_pitch)
.lineTo(y_hub_in, z_pitch)
.close()
.extrude(35.0, both=True))
s = s.fuse(top_fill.val())
# 5. 旋转清让切除:彻底清除 z >= z_plate 且 y <= y_hub_in 范围内的多余材料,
# 消除导致与上游旋转件(P04/P07)严重干涉的立壁与尖角,保持顶面平整规整!
cut_top_solid = (cq.Workplane("YZ", origin=(HL.X_ARM, 0, 0))
.moveTo(-999.0, z_plate)
.lineTo(y_hub_in, z_plate)
.lineTo(y_hub_in, z_pitch + 50.0)
.lineTo(-999.0, z_pitch + 50.0)
.close()
.extrude(60.0, both=True))
s = s.cut(cut_top_solid.val())
# 6. 电机半包处理 (Half-Enclosure):-Y侧敞开散热,+Y侧背脊壳体加强
# 切削高度上限直通承压面(z_r + AB.REAR_SEAT),消除侧边悬垂突耳,使侧壁边缘与下方完全平直对齐
cut_open = bx(HL.X_ARM - 40.0, HL.X_ARM + 40.0, HL.Y_AXIS - 40.0, HL.Y_AXIS + 3.0, z_bot + 6.0, z_r + AB.REAR_SEAT)
s = s.cut(cut_open)
# 7. 上级电机同心圆弧避让
clearance = Ycyl(35.5, HL.Y_AXIS - 40.0, HL.Y_COVER + 0.1, HL.X_ARM, z_pitch)
s = s.cut(clearance)
# 8. 下方电机安装孔位与定位止口
# t_plate=8.0:Joint.pocket 的尾端面承压面让空了 MOTOR_TOL=1.0,承压面到螺钉沉孔
# 台阶为 t_plate-cb_depth-REAR_SEAT = 8-4-1.6 = 2.4mm 膜厚(结构强度大幅提升)。
s = j_roll.rear_mount_holes(s, t_plate=8.0, hole_d=2.8, cb_d=5.5, cb_depth=4.0)
# 【2026-10-03i 接缝整改】front_collar_pocket 已删。
# 它切的是 cyl(BAY_R, z0=50.0, z1=56.5),而紧接着的 Joint.pocket 切的是
# cyl(BAY_R, -REAR_SEAT, COVER_Z+front_pad) —— **同一根圆柱、同一个半径**,
# 前者完全是后者的子集。两次半径相同的圆柱布尔相减,等于让 OCC 在腔壁上
# 留下一条 s=50.0 的零宽棱:实测 P05 的 R30.500 腔壁被切成 5090.5 + 493.9
# 两张面(-2.6..50.0 与 50.0..55.5),P06 同样在 50.0 处裂开。着色时那条
# 棱就是腔里横穿的一道线。P04/P08 本来就没调它,腔壁是完整一张面。
s = j_roll.pocket(s)
# 9. 电机定子配合空腔
# 【2026-10-05f】原 cyl(30.5, ...) 定子配合空腔已删,同上:已被主腔 BAY_R 覆盖。
# 10. 俯仰轴直连法兰结构(凸台延伸至法兰盘背面之后 2.5mm,跨过间隙与法兰盘牢固熔接,
# 保持单实体)。凸台长度跟着 y_hub_in 走:法兰盘后移时凸台同步加长,
# 3xS01 输出螺钉的头面台阶(局部 z=58)、杆长、咬合量与改前完全一致。
boss = cyl(17.8, 54.942, z_hub_in + 2.5)
s = s.fuse(j_pitch.L(boss))
s = s.cut(j_pitch.L(cyl(3.5, 54.0, 74.0 + 30.0)))
s = hub_m2_holes(s, j_pitch, cb_z1=74.0 + 40.0)
# 11. L 型转角连接处圆角过渡(圆角半径调小为 1.5mm):
# 平滑消除立柱顶面与竖直臂交汇处的 90° 尖角与应力集中,
# 半径调小至 1.5mm 确保在 OCC 中稳定成型(小于临界高度 2.0mm,彻底避免算法异常),
# 局部圆角不切入两侧轮廓,完全避免任何外凸台阶,流线自然过渡。
if fillet_r > 0:
try:
wp_s = cq.Workplane(obj=s)
sel_l = cq.NearestToPointSelector((HL.X_ARM, y_hub_in, z_plate))
s = wp_s.edges(sel_l).fillet(fillet_r).val()
except Exception as e:
print(f"[{name}] L型转角圆角异常: {e}")
# 12. roll 电机(M3)前端压盖:与 P04/P06/P07 的 M2/M4/M5 压盖同一套配方,
# 只是 roll 电机轴向为 -Z,压盖朝 -Z 长(见 motor_front_clamp 的 axis="Z")。
# 熔接必须放在最后:第 6/7/8/9 步所有 R30.15~30.5 圆柱刀具都走完之后才接,
# 否则压盖根部那 0.5mm 薄环会被 front_collar_pocket / 定子孔啃掉一圈。
if roll_clamp:
# tag 里的电机号从 j_roll.jid 取(P05->M3 / P08->M6),别再写死 M3 ——
# 写死的话 P08 的构建日志会谎报自己夹的是 M3,排查时容易被带偏。
s = s.fuse(motor_front_clamp(HL.X_ARM, 0.0,
tag="%s/M%d" % (name[:3], int(j_roll.jid[1])),
axis="Z", py=HL.Y_AXIS, z_face=z_r - COVER_Z))
# 13.【2026-10-05d】只切"围挡"那一圈:敞口(-Y)侧的前端定位环 + 压盖根部薄环。
# 用户 2026-10-05 指出这圈环墙把 M3 前端盖和 P06 的 J3 凸台围在中间;我第一版
# 把整个前端(定位环 + 压盖 + 腔口下沿 389->395)都切了,电机前端没了支撑面 ——
# 过度。现在只切敞口这一圈,Y 界限与第 6 步 cut_open 完全一致
# (Y_AXIS-40 .. Y_AXIS+3),保证 -Y 半圈从 Z=395.5 一路开到压盖背面 Z=389;
# 背脊(+Y)侧整圈定位环保留:
# - 继续定位 M3 前端盖(内孔 r30.25,前端盖 Ø60.3 -> 单边 0.10mm);
# - 继续当 R35 压盖唯一且足够强的支撑面(4.75mm 宽 x 0.5mm 熔接带,本次改动
# 完全不碰)→ M3 仍是后端板 4xM3x10 + 前端压盖 4xM3x8 双向面压夹紧;
# - 压盖本体 / Ø37 让位孔 / 4xM3x8 沉孔 / 腔口下沿 z_bot=389 全部不动,
# 压盖敞口侧的端面从 Z=389.5 降到 389 与背面齐平,视觉上不再凸出。
# 为什么不能整圈削到与电机齐平(R35->R31.8,见 FENCE_OPEN_CUT 处的说明):
# ① 这圈壁与第 3 步 Loft 在 X=±35 处与 Ø70 柱面**相切**,整圈切完那两片切向楔形
# (实测 1.32mm3)会脱空成孤立碎块,破坏单实体拓扑;
# ② 压盖根部只有 0.5mm 熔接带,环削到 1.55mm 宽后连接面从 2.37mm2 掉到 0.78mm2,
# 4xM3x8 的夹紧力会把压盖从本体上拉下来。
# 附带效果:盒切把 Loft 在 X=±35 与 Ø70 柱面相切的那两片切向楔形一起带走
# (楔形位于 Y_AXIS 附近 < Y_AXIS+3),不会留下孤立碎块 -> 单实体拓扑保持。
# 13.【2026-10-05d / 2026-10-07】删掉 P05/P08 前端定位环在敞口侧那半圈环墙(见 FENCE_OPEN_CUT)。
if (roll_clamp or FENCE_OPEN_CUT) and name.startswith(('P05', 'P08')):
s = cut_motor_fence(s, j_roll, "%s/M%d" % (name[:3], int(j_roll.jid[1])), name[:3])
# 14.【2026-10-07 表面流线优化】侧壁与有机放样曲面交汇处斜向脊线圆角(flank_fillet_r):
# 平滑消除侧壁平直立面与正面放样弧面交汇处的 71.6mm 空间硬折棱,
# 沿双侧各倒 R3.0 平滑过渡圆角,使大臂旋转座/腕偏转座外表面流线浑然一体、手感圆润饱满
if flank_fillet_r > 0:
try:
wp_s = cq.Workplane(obj=s)
e_flank = [
e for e in s.Edges()
if e.geomType() == 'BSPLINE'
and (abs(e.BoundingBox().xmin - (HL.X_ARM - 35.0)) < 0.2 or abs(e.BoundingBox().xmax - (HL.X_ARM + 35.0)) < 0.2)
and (e.BoundingBox().ymax - e.BoundingBox().ymin) > 20.0
and (e.BoundingBox().zmax - e.BoundingBox().zmin) > 30.0
]
if len(e_flank) == 2:
s = wp_s.newObject(e_flank).fillet(flank_fillet_r).val()
except Exception as e:
print(f"[{name}] 侧壁放样斜棱圆角异常: {e}")
return s
def make_surface_tie_bridge(x, y_surf, z, w_x=10.0, l_z=8.0, h_y=3.2, slot_w=3.2, slot_h=1.8, tunnel_dir='X'):
"""实体表面外凸式扎带拱桥 (Cable Tie Saddle Bridge)。
在 3D 打印件外壁表面一体化成型微型拱桥,扎带完全在外部穿通锁紧,不挖穿外壳壁厚、不进入内部空腔。
"""
total_y = h_y + 1.0
cy = (y_surf - h_y) + total_y / 2.0
body = cq.Workplane('XY', origin=(x, cy, z)).box(w_x, total_y, l_z)
try:
body = body.edges('|X and <Y').chamfer(0.8)
except Exception:
pass
ty = y_surf - 0.2 - slot_h / 2.0
if tunnel_dir == 'X':
tunnel = cq.Workplane('YZ', origin=(x, ty, z)).box(slot_h, slot_w, w_x + 4.0)
else:
tunnel = cq.Workplane('XY', origin=(x, ty, z)).box(slot_w, slot_h, l_z + 4.0)
return body.cut(tunnel).val()
def make_surface_tie_bridge_neg_x(x_surf, y, z, w_y=10.0, l_z=8.0, h_x=3.2, slot_w=3.2, slot_h=1.8):
"""实体表面外凸式扎带拱桥 (-X 侧向立壁专用,线束沿 Z 竖直走)。
穿带隧道必须沿 Y 贯通:扎带环的平面由"孔轴 + 壁法向"张成,线束要垂直穿过这个环,
所以孔轴只能取 Y(线沿 Z、壁法向 X)。若照抄 Y 壁版把隧道做成沿 Z,扎带就会变成
顺着一根线往下套、而不是横抱它 —— 抱不住。
"""
total_x = h_x + 1.0
cx = (x_surf - h_x) + total_x / 2.0
body = cq.Workplane('YZ', origin=(cx, y, z)).box(w_y, l_z, total_x)
try:
body = body.edges('|Y and <X').chamfer(0.8)
except Exception:
pass
tx = x_surf - 0.2 - slot_h / 2.0
tunnel = cq.Workplane('XY', origin=(tx, y, z)).box(slot_h, w_y + 4.0, slot_w)
return body.cut(tunnel).val()
+8
View File
@@ -0,0 +1,8 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""每个零部件一个模块:几何、件号/配色/说明、装配帧归属都在这里。
arm_model.build() 只按 PART_MODULES 顺序收集 specs();改哪件就开哪个文件。
"""
from arm.cad.parts import p01_column, p02_base, p03_girdle, p04_fork, p05_roll_base, p06_humerus, p07_forearm, p08_wrist, p09_flange
PART_MODULES = [p01_column, p02_base, p03_girdle, p04_fork, p05_roll_base, p06_humerus, p07_forearm, p08_wrist, p09_flange]
+187
View File
@@ -0,0 +1,187 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""P01 立柱三段(A/B/C):躯干承力柱 + 阶梯榫卯与防反装对锁孔。"""
import cadquery as cq
from arm.cad.helpers import cyl
from arm.cad.arm_build import Ycyl, bx
from arm.kinematics import Y_AXIS, Z_CHEST1
from arm.cad.part_tools import Xcyl
# ========== 躯干部分 ==========
# ========== 躯干/测试台架部分 (后置防倾翻高刚性机架) ==========
X_COL = -115.0
Y_COL = Y_AXIS # 128.0
Z_LOCK = 463.0 # 横向防脱锁紧螺钉高度(立柱后壁 → 榫头,M4x16 自攻)
def p_chest():
"""P01_胸腔支撑立柱 (High-Rigidity Box Mast Tower - 后置台架立柱):
1. 66x66mm 封闭中空厚壁箱型柱(壁厚 11mm,内腔 44x44),中心在 (-115.0, 128.0),位于手臂正后方;
2. 顶部接收 P03 43.4x43.4x15mm 定位榫头(44x44 R4 内腔)、4x 竖向安装孔 + 1x 横向防脱锁紧孔
(全部 Ø3.9 直孔:M4x16 从外部直接拧入自攻成型,无过孔/无沉孔/无预埋);
3. 底部 50x50x12mm 阶梯榫头插入 P02 榫座:环形台肩(66->50)面承载轴向力,槽壁全周承载剪切;
4. 前向开设两组大圆角走线工艺窗口(Z=60~150mm 与 Z=330~420mm);
5. 外棱角全部采用 R=6mm 圆角。
"""
z_bot = 22.0
z_top = Z_CHEST1 # 470.0
col = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, z_bot))
.rect(66.0, 66.0)
.extrude(z_top - z_bot)
.edges("|Z").fillet(6.0)).val()
s = cq.Shape(col.wrapped)
cav = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, z_bot + 10.0))
.rect(44.0, 44.0)
.extrude(z_top - z_bot + 1.0)
.edges("|Z").fillet(4.0)).val()
s = s.cut(cav)
# 底部阶梯榫头:插入 P02 榫座后环形台肩坐实,轴向力走面压而非 M5 螺纹
tenon = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, 10.0))
.rect(50.0, 50.0).extrude(z_bot - 10.0)
.edges("|Z").fillet(4.0)).val()
s = s.fuse(tenon)
# 底部 M5 夹紧孔(贯通榫头):X 向非对称 (−20/+16) 与榫座孔位配对防反装/防转 90°
for xx in (X_COL - 20.0, X_COL + 16.0):
for yy in (Y_COL - 18.0, Y_COL + 18.0):
s = s.cut(cyl(2.75, 9.99, z_bot + 15.0, xx, yy))
# 顶部 4x 安装孔:统一 Ø3.9 直孔(M4x16 直接拧入自攻成型;只打这一个孔,无过孔/无沉孔),深 20mm
# 位于 66x66 顶环 11mm 实体壁内(内腔 22 → 外壁 33),避开 44x44 内腔与 R4 内腔圆角;
for xx in (X_COL - 27.5, X_COL + 27.5):
for yy in (Y_COL - 13.5, Y_COL + 13.5):
s = s.cut(cyl(1.95, z_top - 20.0, z_top + 0.01, xx, yy))
# 横向防脱锁紧孔(后壁 → 榫头):Ø3.9 贯穿 11mm 后壁 + 榫头同径(M4x16 拧入自攻)
s = s.cut(Xcyl(1.95, X_COL - 34.0, X_COL - 20.0, Y_COL, Z_LOCK))
w_bot = (cq.Workplane("YZ", origin=(X_COL + 33.5, Y_COL, 105.0))
.rect(34.0, 70.0)
.extrude(-20.0)).val()
s = s.cut(w_bot)
w_top = (cq.Workplane("YZ", origin=(X_COL + 33.5, Y_COL, 375.0))
.rect(34.0, 70.0)
.extrude(-20.0)).val()
s = s.cut(w_top)
return s
def split_p01_poka_yoke(p01):
"""拆分 P01 为 A/B/C 三段(严格适配 200x200mm 打印机,竖直免支撑打印):
带 16mm 阶梯互锁榫卯(外套筒壁 3.6 + 公榫壁 6.9,内腔收窄 51->44 换取双厚壁,
单边配合间隙 0.5)、以及统一 Ø3.9 直孔的分段对锁孔(M4x16 从外面直接拧入自攻成型,
母口壁与公榫壁同径,无过孔/沉孔/预埋,前后两面对称各一颗);
孔位相对立柱中心 −16 / +22 非对称(物理防反装防呆);本体 3D 凹刻朝向标识。
"""
z_bot = 22.0
z_s1 = 172.0
z_s2 = 321.0
z_top = 470.0
h_lap = 16.0
# 非对称对锁孔位(相对立柱中心偏心 -16mm 与 +22mm,偏心差 6mm,反装无法穿入螺栓)
xx_bolts = (X_COL - 16.0, X_COL + 22.0)
# 分段对锁孔:统一 Ø3.9 直孔(M4x16 从外面直接拧入自攻成型;母口壁与公榫壁同径,
# 没有过孔/沉孔等其它孔),前后两面对称;杆尖伸过榫壁的一段在内腔侧留 Ø4.5 让位。
def _seam_holes(part, xx, z):
return (part.cut(Ycyl(1.95, Y_COL - 33.6, Y_COL - 21.4, xx, z))
.cut(Ycyl(1.95, Y_COL + 21.4, Y_COL + 33.6, xx, z))
.cut(Ycyl(2.25, Y_COL - 21.7, Y_COL - 15.5, xx, z))
.cut(Ycyl(2.25, Y_COL + 15.5, Y_COL + 21.7, xx, z)))
# --- P01_A (下段) ---
cut_above_s1 = bx(X_COL - 50.0, X_COL + 50.0, Y_COL - 50.0, Y_COL + 50.0, z_s1, z_top + 10.0)
p01_a_base = p01.cut(cut_above_s1)
tongue1_outer = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, z_s1))
.rect(57.8, 57.8).extrude(h_lap)
.edges("|Z").fillet(3.4).edges(">Z").chamfer(1.5)).val()
tongue1_cav = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, z_s1 - 1.0))
.rect(44.0, 44.0).extrude(h_lap + 2.0)).val()
tongue1 = cq.Shape(tongue1_outer.wrapped).cut(tongue1_cav)
p01_a = p01_a_base.fuse(tongue1)
z_bolt1 = z_s1 + h_lap / 2.0 # 180.0
for xx in xx_bolts:
p01_a = _seam_holes(p01_a, xx, z_bolt1) # A-B 缝对锁孔(Ø3.9,前后两面)
# Engrave the front (-Y) flat face, reading VERTICALLY bottom-to-top along
# the column (user request): local +X = world +Z, local +Y = world -X, so
# the trailing "▶" glyph renders pointing world-up (+Z).
front_label_plane_a = cq.Plane(
origin=(X_COL, Y_COL - 33.0, 120.0),
xDir=(0, 0, 1), normal=(0, -1, 0),
)
label_a = (cq.Workplane(front_label_plane_a)
.text("P01-A TOP ▶", 9.0, -0.8)).val()
p01_a = p01_a.cut(cq.Shape(label_a.wrapped))
# --- P01_B (中段) ---
cut_below_s1 = bx(X_COL - 50.0, X_COL + 50.0, Y_COL - 50.0, Y_COL + 50.0, z_bot - 14.0, z_s1)
cut_above_s2 = bx(X_COL - 50.0, X_COL + 50.0, Y_COL - 50.0, Y_COL + 50.0, z_s2, z_top + 10.0)
p01_b_base = p01.cut(cut_below_s1).cut(cut_above_s2)
pocket1 = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, z_s1 - 0.1))
.rect(58.8, 58.8).extrude(h_lap + 0.6).edges("|Z").fillet(3.9)).val()
p01_b_base = p01_b_base.cut(pocket1)
tongue2_outer = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, z_s2))
.rect(57.8, 57.8).extrude(h_lap)
.edges("|Z").fillet(3.4).edges(">Z").chamfer(1.5)).val()
tongue2_cav = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, z_s2 - 1.0))
.rect(44.0, 44.0).extrude(h_lap + 2.0)).val()
tongue2 = cq.Shape(tongue2_outer.wrapped).cut(tongue2_cav)
p01_b = p01_b_base.fuse(tongue2)
z_bolt2 = z_s2 + h_lap / 2.0 # 329.0
for xx in xx_bolts:
p01_b = _seam_holes(p01_b, xx, z_bolt1) # A-B 缝对锁孔(Ø3.9,前后两面)
p01_b = _seam_holes(p01_b, xx, z_bolt2) # B-C 缝对锁孔(Ø3.9,前后两面)
front_label_plane_b = cq.Plane(
origin=(X_COL, Y_COL - 33.0, 240.0),
xDir=(0, 0, 1), normal=(0, -1, 0),
)
label_b = (cq.Workplane(front_label_plane_b)
.text("P01-B TOP ▶", 9.0, -0.8)).val()
p01_b = p01_b.cut(cq.Shape(label_b.wrapped))
# --- P01_C (上段) ---
cut_below_s2 = bx(X_COL - 50.0, X_COL + 50.0, Y_COL - 50.0, Y_COL + 50.0, z_bot - 14.0, z_s2)
p01_c_base = p01.cut(cut_below_s2)
pocket2 = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, z_s2 - 0.1))
.rect(58.8, 58.8).extrude(h_lap + 0.6).edges("|Z").fillet(3.9)).val()
p01_c = p01_c_base.cut(pocket2)
for xx in xx_bolts:
p01_c = _seam_holes(p01_c, xx, z_bolt2) # B-C 缝对锁孔(Ø3.9,前后两面)
front_label_plane_c = cq.Plane(
origin=(X_COL, Y_COL - 33.0, 390.0),
xDir=(0, 0, 1), normal=(0, -1, 0),
)
label_c = (cq.Workplane(front_label_plane_c)
.text("P01-C TOP ▶", 9.0, -0.8)).val()
p01_c = p01_c.cut(cq.Shape(label_c.wrapped))
return p01_a, p01_b, p01_c
JOINT = 'root'
def specs(JS):
"""本件的 (件号, 中文名, 构建 thunk, 配色, 说明) 清单;顺序即 BOM 顺序。"""
p01_a, p01_b, p01_c = split_p01_poka_yoke(p_chest())
return [
("P01_A_立柱下段_三角形30%_墙4底5_竖打", "立柱下段", lambda: p01_a, 0x0284c7,
"200mm适配分段A:高166mm+16mm阶梯公榫+顶端 2x Ø3.9 对锁孔(M4x16 自攻)+底部50x50x12榫头+P01-A 竖排TOP刻字"),
("P01_B_立柱中段_三角形30%_墙4底5_竖打", "立柱中段", lambda: p01_b, 0x2563eb,
"200mm适配分段B:高165mm+双端公母榫+两端各 2x Ø3.9 对锁孔(M4x16 自攻,非对称孔位防反装)+P01-B 竖排TOP刻字"),
("P01_C_立柱上段_三角形30%_墙4底5_竖打", "立柱上段", lambda: p01_c, 0x1d4ed8,
"200mm适配分段C:高149mm+底端母榫+底端 2x Ø3.9 对锁孔(非对称孔位防反装)+顶面P03安装台(4x Ø3.9 安装孔 + 1x Ø3.9 横向锁紧孔)+P01-C 竖排TOP刻字"),
]
+293
View File
@@ -0,0 +1,293 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""P02 底座三段(中核心 / 前向力臂 / 后向力臂):后置防倾翻机架与防呆母榫。"""
import cadquery as cq
from arm.cad.helpers import cyl
from arm.cad.parts.p01_column import X_COL, Y_COL
def make_p02_poka_yoke():
"""将 P02 拆分为三件模块化组件(均严格 <= 195x190mm,适配 200x200mm 打印床):
1. P02_Center (底座中核心): 195x190x70mm,完整容纳立柱套筒与前后三角斜撑筋,核心应力区无接缝;
2. P02_Front (前向力臂): 145x190x22mm,宽跨距 104mm 双榫头 + 预埋 M5 螺母槽;
3. P02_Rear (后向力臂): 45x190x22mm,窄跨距 80mm 双榫头(跨距差达 24mm 物理防呆,绝不混装)。
"""
z0 = 0.0
z1 = 22.0
y_width = 190.0
f_tenon_w = 44.0
f_tenon_y_span = 52.0
r_tenon_w = 32.0
r_tenon_y_span = 40.0
# 1. P02_Center (X = -195.0 .. 0.0, 195x190mm)
x_c_min = -195.0
x_c_max = 0.0
x_c_len = x_c_max - x_c_min
x_c_mid = (x_c_min + x_c_max) / 2.0
c_plate = (cq.Workplane("XY", origin=(x_c_mid, Y_COL, z0))
.rect(x_c_len, y_width).extrude(z1)
.edges("|Z and <X").fillet(8.0).edges("|Z and >X").fillet(8.0)
.edges(">Z").fillet(2.0)).val()
p02_c = cq.Shape(c_plate.wrapped)
# Socket collar (Z: 22..70mm)
z_collar_top = 70.0
collar_outer = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, z1))
.rect(80.0, 80.0).extrude(z_collar_top - z1)
.edges("|Z").fillet(8.0).edges(">Z").chamfer(2.0)).val()
p02_c = p02_c.fuse(cq.Shape(collar_outer.wrapped))
# Front & Rear triangular gusset ribs
f_pts = [(-75.0, z1), (-15.0, z1), (-15.0, z1 + 4.0), (-75.0, 68.0)]
f_rib = (cq.Workplane("XZ", origin=(0, Y_COL, 0)).polyline(f_pts).close().extrude(19.0, both=True)).val()
p02_c = p02_c.fuse(cq.Shape(f_rib.wrapped))
r_pts = [(-155.0, z1), (-195.0, z1), (-195.0, z1 + 14.0), (-155.0, 70.0)]
r_rib = (cq.Workplane("XZ", origin=(0, Y_COL, 0)).polyline(r_pts).close().extrude(19.0, both=True)).val()
p02_c = p02_c.fuse(cq.Shape(r_rib.wrapped))
# Front wire guide
wg_pts = [(-75.5, z1 + 1.0), (-14.0, z1 + 1.0), (-14.0, z1 + 4.0), (-75.5, 68.5)]
wire_guide = (cq.Workplane("XZ", origin=(0, Y_COL, 0)).polyline(wg_pts).close().extrude(9.0, both=True)).val()
p02_c = p02_c.cut(wire_guide)
# Column socket — stepped mortise: upper 66.6 bore for the 66 box walls,
# lower 50.6 recess (floor 0.6 low) for the 50x50 bottom tenon; the recess
# rim at z=22 is the axial seat, so column weight bears on face, not threads.
socket_upper = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, z1))
.rect(66.6, 66.6).extrude(z_collar_top - z1 + 1.0)
.edges("|Z").fillet(6.3)).val()
p02_c = p02_c.cut(socket_upper)
socket_lower = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, 9.4))
.rect(50.6, 50.6).extrude(z1 - 9.4)
.edges("|Z").fillet(4.3)).val()
p02_c = p02_c.cut(socket_lower)
# Vertical M5 clamp bolts (offsets match the asymmetric column tenon holes:
# X −20/+16 blocks 180° flip, the ±18 Y span blocks 90° rotation).
# Threads engage the tenon 15mm — clamp only, axial load rides on the seat.
for xx in (X_COL - 20.0, X_COL + 16.0):
for yy in (Y_COL - 18.0, Y_COL + 18.0):
p02_c = p02_c.cut(cyl(2.75, -0.01, 10.5, xx, yy)).cut(cyl(5.0, -0.01, 6.0, xx, yy))
# Center clamp slots
for cy in (Y_COL - 75.0, Y_COL + 75.0):
plane = cq.Plane(origin=(x_c_mid, cy, -0.01), xDir=(0, 1, 0), normal=(0, 0, 1))
slot = cq.Workplane(plane).slot2D(28.0, 7.0).extrude(z1 + 1.0).val()
p02_c = p02_c.cut(slot)
p02_c = p02_c.cut((cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL - 70.0, -0.01)).rect(28.0, 80.0).extrude(6.0)).val())
# Front mortise pockets
for sign in (-1, 1):
yy = Y_COL + sign * f_tenon_y_span
front_mortise = (cq.Workplane("XY", origin=(-10.0, yy, 4.8))
.rect(21.0, f_tenon_w + 0.8).extrude(12.6).edges("|Z and <X").fillet(3.0)).val()
p02_c = p02_c.cut(front_mortise)
p02_c = p02_c.cut(cyl(2.75, -0.01, z1 + 1.0, -10.0, yy))
p02_c = p02_c.cut(cyl(5.0, z1 - 5.0, z1 + 1.0, -10.0, yy))
# Rear mortise pockets
for sign in (-1, 1):
yy = Y_COL + sign * r_tenon_y_span
rear_mortise = (cq.Workplane("XY", origin=(-185.0, yy, 4.8))
.rect(21.0, r_tenon_w + 0.8).extrude(12.6).edges("|Z and >X").fillet(3.0)).val()
p02_c = p02_c.cut(rear_mortise)
p02_c = p02_c.cut(cyl(2.75, -0.01, z1 + 1.0, -185.0, yy))
p02_c = p02_c.cut(cyl(5.0, z1 - 5.0, z1 + 1.0, -185.0, yy))
# Debossed text on P02_Center top face. The mid-plate line (y=Y_COL) is
# hidden behind the column collar and the gusset ribs, so both labels sit on
# the flat -Y side strip (y = Y_COL-68) where they stay in full view from the
# label side: REAR on the rear half, FRONT on the front half, clear of the
# clamp slot (x -101..-94) and the M5 screw counterbores.
txt_c_f = (cq.Workplane("XY", origin=(-49.0, Y_COL - 68.0, z1)).text("▲ FRONT (前向) ▲", 9.0, -0.8)).val()
txt_c_r = (cq.Workplane("XY", origin=(-146.0, Y_COL - 68.0, z1)).text("▲ REAR (后向) ▲", 9.0, -0.8)).val()
p02_c = p02_c.cut(cq.Shape(txt_c_f.wrapped)).cut(cq.Shape(txt_c_r.wrapped))
# 2. P02_Front (X = 0.0 .. 145.0, 145x190mm)
x_f_len = 145.0
x_f_mid = 72.5
f_plate = (cq.Workplane("XY", origin=(x_f_mid, Y_COL, z0))
.rect(x_f_len, y_width).extrude(z1)
.edges("|Z and >X").fillet(16.0).edges(">Z").fillet(2.0)).val()
p02_f = cq.Shape(f_plate.wrapped)
for cy in (Y_COL - 70.0, Y_COL + 70.0):
plane = cq.Plane(origin=(120.0, cy, -0.01), xDir=(0, 1, 0), normal=(0, 0, 1))
slot = cq.Workplane(plane).slot2D(28.0, 7.0).extrude(z1 + 1.0).val()
p02_f = p02_f.cut(slot)
for sign in (-1, 1):
yy = Y_COL + sign * f_tenon_y_span
tongue = (cq.Workplane("XY", origin=(-9.5, yy, 5.25))
.rect(20.0, f_tenon_w - 0.2).extrude(11.5).edges("|Z and <X").fillet(2.5).edges("<X").chamfer(1.5)).val()
p02_f = p02_f.fuse(cq.Shape(tongue.wrapped))
p02_f = p02_f.cut(cyl(2.75, -0.01, z1 + 1.0, -10.0, yy))
nut_pocket = (cq.Workplane("XY", origin=(-10.0, yy, -0.01)).polygon(6, 9.2).extrude(5.0)).val()
p02_f = p02_f.cut(nut_pocket)
# Top-face engraving rotated 90 deg to run across the plate along +Y (user
# request): letter tops face -X, so it reads upright from the front (+X).
# "▲" points local +Y = world -X, i.e. toward the centre joint.
txt_f = (cq.Workplane(cq.Plane(origin=(x_f_mid, Y_COL, z1), xDir=(0, 1, 0),
normal=(0, 0, 1)))
.text("P02-FRONT ▲ JOIN", 8.0, -0.8)).val()
p02_f = p02_f.cut(cq.Shape(txt_f.wrapped))
# 3. P02_Rear (X = -240.0 .. -195.0, 45x190mm)
x_r_len = 45.0
x_r_mid = -217.5
r_plate = (cq.Workplane("XY", origin=(x_r_mid, Y_COL, z0))
.rect(x_r_len, y_width).extrude(z1)
.edges("|Z and <X").fillet(16.0).edges(">Z").fillet(2.0)).val()
p02_r = cq.Shape(r_plate.wrapped)
for cy in (Y_COL - 70.0, Y_COL + 70.0):
plane = cq.Plane(origin=(-215.0, cy, -0.01), xDir=(0, 1, 0), normal=(0, 0, 1))
slot = cq.Workplane(plane).slot2D(28.0, 7.0).extrude(z1 + 1.0).val()
p02_r = p02_r.cut(slot)
for sign in (-1, 1):
yy = Y_COL + sign * r_tenon_y_span
tongue = (cq.Workplane("XY", origin=(-185.5, yy, 5.25))
.rect(20.0, r_tenon_w - 0.2).extrude(11.5).edges("|Z and >X").fillet(2.5).edges(">X").chamfer(1.5)).val()
p02_r = p02_r.fuse(cq.Shape(tongue.wrapped))
p02_r = p02_r.cut(cyl(2.75, -0.01, z1 + 1.0, -185.0, yy))
nut_pocket = (cq.Workplane("XY", origin=(-185.0, yy, -0.01)).polygon(6, 9.2).extrude(5.0)).val()
p02_r = p02_r.cut(nut_pocket)
# Same +Y rotation as the front plate; "▼" points local -Y = world +X,
# i.e. toward the centre joint. Along +Y the ~73 mm text fits the 190 mm
# plate width instead of overhanging its 45 mm X span.
txt_r = (cq.Workplane(cq.Plane(origin=(x_r_mid, Y_COL, z1), xDir=(0, 1, 0),
normal=(0, 0, 1)))
.text("P02-REAR ▼ JOIN", 7.5, -0.8)).val()
p02_r = p02_r.cut(cq.Shape(txt_r.wrapped))
return p02_c, p02_f, p02_r
def p_base_foot():
"""P02_底脚 (重型防倾翻超长力臂底座 + 双向大截面三角加强斜撑筋):
1. 底盘尺寸大幅扩展为 385x240x22mm (X: -240.0..+145.0, Y: 8.0..248.0);
- 前向延伸至 X = +145.0mm (在手臂垂直投影前方 91.5mm),彻底杜绝手臂前伸与抓握重物时的前倾翻;
- 后向延伸至 X = -240.0mm (在立柱后方 92.0mm),抵御大动态回程后仰力矩;
2. 立柱插接套筒由 12mm 浅槽大幅升级为 48mm 高加固套筒 (Z: 22.0..70.0mm,外壁厚 7mm);
3. 前向大三角加强斜撑筋 (Z: 68.0->22.0mm, X: -75.0->-15.0mm, 宽 38mm),抗弯力臂长达 60mm,留足安全间隙不干涉手臂运动;
4. 后向大三角加强斜撑筋 (Z: 70.0->22.0mm, X: -155.0->-225.0mm, 宽 38mm),抗后仰力臂长达 70mm;
5. 前斜撑表面设 18mm 宽平滑走线导槽,与 P01 下部走线窗口自然贯通;
6. 6 组 M6 工业工作台紧固腰槽 (28x7mm) + 底部隐蔽走线槽;
7. 四周 R=18mm 大圆角过渡与 2.5mm 上边缘倒角。
"""
z0 = 0.0
z1 = 22.0
x_rear = -240.0
x_front = 145.0
x_len = x_front - x_rear # 385.0
x_mid = (x_rear + x_front) / 2.0 # -47.5
y_width = 240.0
# 1. 主底盘 (385 x 240 x 22 mm)
base_plate = (cq.Workplane("XY", origin=(x_mid, Y_COL, z0))
.rect(x_len, y_width)
.extrude(z1)
.edges("|Z").fillet(18.0)
.edges(">Z").fillet(2.5)).val()
s = cq.Shape(base_plate.wrapped)
# 2. 立柱外包加固套筒 (Z: 22.0..70.0 mm, 外廓 80x80mm)
z_collar_top = 70.0
collar_outer = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, z1))
.rect(80.0, 80.0)
.extrude(z_collar_top - z1)
.edges("|Z").fillet(8.0)
.edges(">Z").chamfer(2.0)).val()
s = s.fuse(cq.Shape(collar_outer.wrapped))
# 3. 前向抗倾翻三角加强斜撑筋 (Front Triangular Gusset Rib)
f_pts = [
(-75.0, z1),
(-15.0, z1),
(-15.0, z1 + 4.0),
(-75.0, 68.0),
]
f_rib = (cq.Workplane("XZ", origin=(0, Y_COL, 0))
.polyline(f_pts).close()
.extrude(19.0, both=True)).val()
s = s.fuse(cq.Shape(f_rib.wrapped))
# 4. 后向抗倾翻三角加强斜撑筋 (Rear Triangular Gusset Rib)
r_pts = [
(-155.0, z1),
(-225.0, z1),
(-225.0, z1 + 4.0),
(-155.0, 70.0),
]
r_rib = (cq.Workplane("XZ", origin=(0, Y_COL, 0))
.polyline(r_pts).close()
.extrude(19.0, both=True)).val()
s = s.fuse(cq.Shape(r_rib.wrapped))
# 5. 前斜撑表面走线导槽 (与 P01 前走线窗 Z=70..140mm 自然顺接)
wire_guide_pts = [
(-75.5, z1 + 1.0),
(-14.0, z1 + 1.0),
(-14.0, z1 + 4.0),
(-75.5, 68.5),
]
wire_guide = (cq.Workplane("XZ", origin=(0, Y_COL, 0))
.polyline(wire_guide_pts).close()
.extrude(9.0, both=True)).val()
s = s.cut(wire_guide)
# 6. 立柱深插槽内腔 (Pocket: 66.6 x 66.6 mm, 留 0.3mm 精密滑配间隙)
socket_box = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, 10.0))
.rect(66.6, 66.6)
.extrude(z_collar_top - 10.0 + 1.0)
.edges("|Z").fillet(6.3)).val()
s = s.cut(socket_box)
# 7. 4x M5 底部垂直紧固螺栓孔与沉孔
for xx in (X_COL - 21.0, X_COL + 21.0):
for yy in (Y_COL - 21.0, Y_COL + 21.0):
th = cyl(2.75, -0.01, 10.5, xx, yy)
cb = cyl(5.0, -0.01, 6.0, xx, yy)
s = s.cut(th).cut(cb)
# 8. 6 组 M6 工业工作台紧固腰槽 (28 x 7 mm)
slot_positions = [
(-215.0, Y_COL - 85.0), (-215.0, Y_COL + 85.0), # 后部两角
(-47.5, Y_COL - 95.0), (-47.5, Y_COL + 95.0), # 中部两侧
(120.0, Y_COL - 85.0), (120.0, Y_COL + 85.0), # 前部两角
]
for cx, cy in slot_positions:
plane = cq.Plane(origin=(cx, cy, -0.01), xDir=(0, 1, 0), normal=(0, 0, 1))
slot = cq.Workplane(plane).slot2D(28.0, 7.0).extrude(z1 + 1.0).val()
s = s.cut(slot)
# 9. 底部隐蔽走线通槽
wire_ch = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL - 80.0, -0.01))
.rect(28.0, 100.0)
.extrude(6.0)).val()
s = s.cut(wire_ch)
return s
JOINT = 'root'
def specs(JS):
"""本件的 (件号, 中文名, 构建 thunk, 配色, 说明) 清单;顺序即 BOM 顺序。"""
p02_c, p02_f, p02_r = make_p02_poka_yoke()
return [
("P02_Center_底座中核心_螺旋体30%_墙5底6_平打", "底座核心承力座", lambda: p02_c, 0x475569,
"200mm适配中座:195x190mm核心承力座+48mm套筒+12mm阶梯榫座(轴向面承载)+前后三角加强筋+前后非对称防呆母榫槽+刻字"),
("P02_Front_前向防翻力臂_螺旋体30%_墙4底5_平打", "前向防翻力臂", lambda: p02_f, 0xe11d48,
"200mm适配前臂:145x190mm扩展力臂+104mm宽跨距双公榫+底部M5预埋螺母沉槽+P02-FRONT刻字"),
("P02_Rear_后向防翻力臂_螺旋体30%_墙4底5_平打", "后向防翻力臂", lambda: p02_r, 0xd97706,
"200mm适配后臂:45x190mm扩展力臂+80mm窄跨距双公榫+底部M5预埋螺母沉槽+P02-REAR刻字"),
]
+417
View File
@@ -0,0 +1,417 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""P03 肩吊臂:板式桁架 + 侧开式电机托架 + M1 后置法兰。"""
import cadquery as cq
import math
from arm.cad.helpers import cyl
from arm.cad.arm_build import Yplate, bx
from arm.kinematics import X_BAY_EXT, Y_AXIS, Z_CHEST1, Z_R1, Z_RL
from arm.cad.part_tools import Xcyl, make_surface_tie_bridge
from arm.cad.parts.p01_column import X_COL, Y_COL, Z_LOCK
def p_girdle(j1):
"""P03_肩关节安装悬臂 (轻量化板式桁架版 + 侧开式电机托架):
1. 10mm 后端重载法兰盘 (X: -61.0..-51.0, 74x74mm);
2. 主干由 66mm 实心块改为双侧 6mm 桁架竖板 (Y = Y_ARM ± 27..33),外轮廓保持旧版
"主干 ∪ 侧筋"并集不变 —— 只减材料不加体积,零新增干涉风险;实心 728 -> 286 cm³ (-61%);
3. 竖板帐篷形减重窗 (顶/底斜面 ≥52°,自支撑;仅 20mm 平顶可桥接);
4. 底部 9mm 承力鞍座 + 43.4x43.4 定位榫头 (配 P01_C 44x44 内腔,单边 0.3mm 间隙);
鞍座底面 66x66 与立柱顶环带承压面积 2403mm² —— 竖向载荷走面压,螺栓只防上抬/防滑;
5. 4x 安装孔 (X_COL±27.5, Y_COL±13.5):Ø3.9 直孔,M4x16 从上方直接拧入自攻成型
(鞍座与立柱顶环同径,无过孔/沉孔/预埋),可拆装;
6. 下腹中央龙骨筋 (12mm 中位腹板,自鞍座斜拉至法兰下缘) + 顶部横向锁紧环抱筋 (66x9x10mm,
与两侧竖板外面齐平、顶面压在筋板脊线上,仅顶前棱一道 2mm 倒角);
7. 侧开式电机托架 (+Y侧全开, X: -51.0..11.5,前端随 X_BAY_EXT 前延 3mm),
M1 电机可从侧方斜插卡入装配(插槽比电机长 3mm),由后端法兰 4xM3x16 锁死;
电机舱 Ø60.7 从后端直通到前端面(2026-10-02 用户裁定"去掉台阶改成平的":无环形台阶、
无喇叭锥;原前置止脱锁紧法兰 4xM3 随之取消,电机轴向由后端 4xM3x16 约束);
9. 两侧大面积散热舷窗 (34x20mm) + 顶部双斜向对流排热槽 (30x6.5mm),确保散热畅通;
10. Ø26mm 中央走线孔;竖板间为开放腔体(无封闭空腔),M3 螺丝刀通道直接走腔体,拧紧更顺手。
11. 三处外凸扎带拱桥(10x8mm、站出 3.2mm、桥下 3.2x1.8 穿带隧道):①桁架竖板面 Y=95、
②后置法兰面 Y=91、③Ø73 舱体 −Y 母线 Y=91.5 —— 安装面按各处真实表面取;原来统一按
Y=95 放,②③ 被筒壁吞成露出 0mm、且压在 34x20 散热舷窗的贯通孔上,等于没有固定点。
"""
X_MOUNT = Z_R1 # -51.0 (Rear face of M1)
T_FLANGE = 10.0 # 10mm thick high-strength mounting flange
X_BACK = X_MOUNT - T_FLANGE # -61.0
Y_ARM = Y_AXIS # 128.0
Z_ARM = Z_RL # 610.0
Y_P_IN = 27.0 # 桁架竖板内表面 (Y_ARM ± 27)
Y_P_OUT = 33.0 # 桁架竖板外表面 (与旧主干齐平)
T_SADDLE = 9.0 # 底部鞍座厚度
TENON = 43.4 # 定位榫头边长(P01_C 内腔 44x44 R4,单边留 0.3mm)
WIN_R = 4.0 # 竖板减重窗内角圆角(消除内尖角应力集中,Kt 由 ~2.5 降到 ~1.2)
BOLT_DX, BOLT_DY = 27.5, 13.5 # 4x 安装孔相对立柱中心偏移:落在顶环 11mm 实体壁内
# 1. 主安装法兰盘 (74x74mm, 四角倒圆 R=8mm)
# 背面那圈 2mm 倒角已去掉:板料只伸进法兰 0.1mm,倒角面与板背面相交会在
# Z≈574.9 挤出一批 2mm 短棱,正是这批短棱让整条交接内棱网络倒不出圆角;
# 同时它跨过 R8 角部圆弧,就是角上那道"卷起来"的怪倒角。
flange = (cq.Workplane("YZ", origin=(X_BACK, Y_ARM, Z_ARM))
.rect(74.0, 74.0)
.extrude(T_FLANGE)
.edges("|X").fillet(8.0)).val()
s = cq.Shape(flange.wrapped)
# 2. 双侧桁架竖板 (6mm):旧"斜挑支撑主干"与"大三角加强筋"轮廓同段挤出 → 自动并集成单块侧板
# 主干的后缘两点取在加强筋斜边的延长线上,使外轮廓顶部成为一整条直线
# (否则后缘 (-148,550) 处有 5° 折点、留下 5mm 台阶)。
# Z_CREST = 侧筋脊线高度,同时是顶筋 2mm 顶前倒角的下沿:倒角从 (X-71,Z_CREST)
# 斜上到 (X-69,Z_CREST+2) = 顶筋顶面,斜坡面与倒角面几乎相切,顶部读起来是一整张面。
Z_CREST = Z_ARM + 33.0 # 643(初版 642;顶筋整体上移 3mm 让出扳手空间后跟着抬)
RIB_SLOPE = (Z_CREST - 575.0) / ((X_BACK - 10.0) - (X_COL - 15.0))
def rib_line_z(x):
return Z_CREST + RIB_SLOPE * (x - (X_BACK - 10.0))
trunk_pts = [
(X_COL - 33.0, Z_CHEST1),
(X_COL + 33.0, Z_CHEST1),
(X_COL + 33.0, 505.0),
(X_BACK + 0.1, 565.0),
(X_BACK + 0.1, Z_ARM - 5.0),
(X_COL - 10.0, rib_line_z(X_COL - 10.0)),
(X_COL - 33.0, rib_line_z(X_COL - 33.0)),
]
rib_pts = [
(X_COL - 33.0, Z_CHEST1), # 底边两端与主干/鞍座对齐 (±33):原来收进 3mm,
(X_COL + 33.0, Z_CHEST1), # 会在鞍座顶面上留下 0.7/3mm 短棱,卡住整条底棱圆角
(X_BACK + 0.1, 565.0),
(X_BACK + 0.1, Z_CREST),
(X_BACK - 10.0, Z_CREST), # 脊线 (-71,643):正好落在顶筋前面与 2mm 倒角下沿的交点
(X_COL - 15.0, 575.0),
(X_COL - 30.0, 530.0),
]
for sign in (-1, 1):
ya = Y_ARM + sign * Y_P_IN
yb = Y_ARM + sign * Y_P_OUT
y0, y1 = min(ya, yb), max(ya, yb)
for prof in (trunk_pts, rib_pts):
s = s.fuse(cq.Shape(Yplate(prof, y0, y1).wrapped))
# 3. 竖板减重窗 (帐篷形:斜面 ≥52° 自支撑、仅 20mm 平顶可桥接;避开鞍座与 M5 螺母柱)
# 6 个内角全部 R4 圆角:把内尖角应力集中 (Kt≈2.5) 降到 ≈1.2,同时圆角面仍是竖直/自支撑面
win_pts = [
(X_COL - 24.0, 498.0), (X_COL + 23.0, 498.0), (X_COL + 25.0, 522.0),
(X_COL + 10.0, 545.0), (X_COL - 10.0, 545.0), (X_COL - 25.0, 524.0),
]
for sign in (-1, 1):
yc = Y_ARM + sign * 0.5 * (Y_P_IN + Y_P_OUT)
tool = (cq.Workplane("XZ", origin=(0, yc, 0)).polyline(win_pts).close()
.extrude(Y_P_OUT - Y_P_IN + 1.0, both=True)
.edges("|Y").fillet(WIN_R).val())
s = s.cut(cq.Shape(tool.wrapped))
# 4. 底部承力鞍座:坐实立柱顶面,把两竖板、龙骨与榫头连成整体
s = s.fuse(bx(X_COL - 33.0, X_COL + 33.0, Y_ARM - Y_P_OUT, Y_ARM + Y_P_OUT,
Z_CHEST1, Z_CHEST1 + T_SADDLE))
# 5. 下腹部纵向抗弯龙骨筋 (12mm 中位腹板,自鞍座斜拉至法兰背面;交接内棱在融合后做真 3D 圆角)
keel_pts = [
(X_COL + 33.0, Z_CHEST1), # (-82, 470)
(X_COL + 33.0, 495.0), # (-82, 495)
(X_BACK + 0.1, 573.0), # (-60.9, 573) 斜拉至法兰背面
(X_BACK + 0.1, 594.4), # (-60.9, 594.4) 顶端贴法兰
(X_COL + 42.1, 585.0), # (-72.9, 585)
(X_COL + 20.0, Z_CHEST1), # (-95, 470) 背面一路斜到底:原来在 (-95,480) 有个折点,
] # 折点离鞍座顶面只 1mm,R2.5 圆角爬不上去 → 龙骨底棱整组倒不出
s = s.fuse(cq.Shape(Yplate(keel_pts, Y_ARM - 6.0, Y_ARM + 6.0).wrapped))
# 7. 顶部横向锁紧环抱横筋:Y 向与两竖板外面齐平 (Y_ARM±33)、前面与筋板脊线共面 (X=-71)、
# 顶面 Z=645 压住脊线 (Z=643) 并与 2mm 顶前倒角相切 → 顶筋与两侧脊线合成一整块。
# 整体比初版抬高 3mm (底面 633→636):4x M3 后端沉孔 Ø6.5 跨在 Z 627.2..633.7 上,
# 底面 633 会压住孔口上沿 0.7mm、扳手让位只剩负间隙;抬到 636 后退到孔口上方 2.3mm、
# 离螺钉轴线 5.55mm。顶面 645 不越过法兰 R8 角部圆弧在 Y=95 处的 645.9 上界。
tie_rib = (cq.Workplane("YZ", origin=(X_BACK - 10.0, Y_ARM, Z_ARM + 30.5))
.rect(66.0, 9.0)
.extrude(10.0)
.edges(cq.selectors.BoxSelector((X_BACK - 10.5, Y_ARM - 34.0, Z_ARM + 34.5),
(X_BACK - 9.5, Y_ARM + 34.0, Z_ARM + 35.5)))
.chamfer(2.0)).val()
s = s.fuse(cq.Shape(tie_rib.wrapped))
# 6.y 体-体交接凹棱:融合完成后对"凹棱"直接做真 3D 圆角。
# 原先这里是手工沿棱 fuse 的 10 条"正方形−四分之一圆"焊珠小体(_cove),已整体删除:
# 焊珠端面是平的、悬在半空,两条互相垂直的焊珠在角上互不搭接 → 圆角"缺一块",
# 并与相邻体的棱互相穿插留 1~3mm² 碎面。真圆角在面边界自然收口、多棱相交处由 OCC
# 生成角部补片。
from cadquery import selectors as _sel
from OCP.BRepAdaptor import BRepAdaptor_Surface
from OCP.GeomAbs import GeomAbs_Plane
from OCP.TopAbs import TopAbs_REVERSED
def _outward(f, sh):
"""平面面的外法向:先按 Orientation 修正,再用"面中心外移 1mm 是否仍在实体内"兜方向。"""
ad = BRepAdaptor_Surface(f.wrapped)
if ad.GetType() != GeomAbs_Plane:
return None
ax = ad.Plane().Axis().Direction()
n = cq.Vector(ax.X(), ax.Y(), ax.Z())
if f.wrapped.Orientation() == TopAbs_REVERSED:
n = n * -1.0
c = f.Center()
if cq.Solid(sh.wrapped).isInside(cq.Vector(c.x + n.x, c.y + n.y, c.z + n.z), 1e-6):
n = n * -1.0
return n
def _fillet_reflex(lo, hi, radii, tag, eps=0.9):
"""倒出 lo~hi 区域内的凹棱(两面夹 270° 材料)。判据:从棱中点沿 (n1-n2) 外探 eps,
落在实体内 = 凹、落在外 = 凸。区域内凹棱先整批一次倒(半径逐级降级,且倒完验拓扑:
OCC 会给出"没抛异常但面已坏"的结果),建不出时按相连棱分组逐组倒。"""
nonlocal s
def _pick(sh):
edges = sh.Edges()
idx = {}
for i, e in enumerate(edges):
idx[e.hashCode()] = i
adj = [[] for _ in edges]
for f in sh.Faces():
for ee in f.Edges():
k = idx.get(ee.hashCode())
if k is not None:
adj[k].append(f)
box = _sel.BoxSelector(lo, hi)
out = []
for i, e in enumerate(edges):
if e.Length() <= 6.0 or len(adj[i]) != 2 or not box.filter([e]):
continue
n1 = _outward(adj[i][0], sh)
n2 = _outward(adj[i][1], sh)
if n1 is None or n2 is None:
continue
dx, dy, dz = n1.x - n2.x, n1.y - n2.y, n1.z - n2.z
ln = math.sqrt(dx * dx + dy * dy + dz * dz)
if ln < 1e-6:
continue
p = e.Center()
if cq.Solid(sh.wrapped).isInside(
cq.Vector(p.x + dx / ln * eps, p.y + dy / ln * eps,
p.z + dz / ln * eps), 1e-6):
out.append(e)
return out
es0 = _pick(s)
if not es0:
print(" [P03 真圆角] %-14s 区域内无凹棱,跳过" % tag, flush=True)
return
def _groups(ee):
"""按共端点把凹棱连成链/网络:一组一次倒,OCC 才能在交汇处生成角部补片;
逐条倒会在交汇处留下断口(看着就像圆角倒一半停了)。"""
pts = [e.Vertices() or [e.Center()] for e in ee]
par = list(range(len(ee)))
def find(a):
while par[a] != a:
par[a] = par[par[a]]
a = par[a]
return a
for i in range(len(ee)):
for j in range(i + 1, len(ee)):
if any(pi.distance(pj) < 0.05 for pi in pts[i] for pj in pts[j]):
par[find(i)] = find(j)
g = {}
for i in range(len(ee)):
g.setdefault(find(i), []).append(ee[i])
return list(g.values())
def _do(edges_, rr):
"""倒完立刻验拓扑:OCC 会给出"没抛异常但面已坏"的结果,必须挡下来。"""
try:
ns = cq.Shape(cq.Solid(s.wrapped).fillet(rr, edges_).wrapped)
except Exception:
return None
return ns if cq.Solid(ns.wrapped).isValid() else None
# 先试"区域内全部凹棱一次倒"(探针实测这样能整批成型,且只重建一次,
# 不会像分批那样把同一张面反复重算坏掉);不行再按相连棱分组逐组倒。
for rr in radii:
ns = _do(es0, rr)
if ns is not None:
s = ns
print(" [P03 真圆角] %-14s %d 条凹棱 R%.1f ✓ 整批一次成型"
% (tag, len(es0), rr), flush=True)
return
n_ok, n_grp, left = 0, 0, len(es0)
for _ in range(24):
es = _pick(s)
if not es:
break
got = False
for g in sorted(_groups(es), key=lambda g: -sum(e.Length() for e in g)):
for rr in radii:
ns = _do(g, rr)
if ns is None:
continue
s = ns
n_ok += len(g)
n_grp += 1
print(" [P03 真圆角] %-14s 第%d组 %d 条 R%.1f ✓"
% (tag, n_grp, len(g), rr), flush=True)
got = True
break
if got:
break
if not got:
left = len(es)
break
print(" [P03 真圆角] %-14s 共 %d 组 %d 条凹棱倒圆,剩 %d 条保持尖棱"
% (tag, n_grp, n_ok, left), flush=True)
XR, YC, ZS = X_BACK, Y_ARM, Z_CHEST1 + T_SADDLE # -61, 128, 479
# —— 鞍座顶面 (Z=479) 上的交接内棱:龙骨三条 + 两竖板内侧两条,一次真圆角 ——
# 半径上限 2.0:龙骨侧面 Y=122 与 M5 螺钉头外缘 Y=118.75 只隔 3.25mm,
# 原来的 R3 焊珠会顶到螺帽承压边,R2.0 留 1.25mm。
_fillet_reflex((X_COL - 34.0, Y_ARM - 40.0, ZS - 3.0),
(X_COL + 34.0, Y_ARM + 40.0, ZS + 7.0),
(2.0, 1.5), "鞍座顶面交接")
# —— 法兰背面 (X=-61) 上的交接内棱:只倒竖板/龙骨的竖直棱 ——
# 顶筋底面那条水平棱 (Z=636) 不倒:4x M3 沉孔 Ø6.5 在 Z 627.2..633.7,
# 倒上 R2.5 会把螺钉上方 5.55mm 的扳手让位吃掉 2.5mm。
# 上界取 631:竖板内棱被顶筋底面切成 573..636 / 636..643 两段,只倒下面长的那段
# ——把 636..643 的 7mm 短段并进来,整批就从"一次成型"退化成逐组、且少倒 6 条。
_fillet_reflex((X_BACK - 3.0, Y_ARM - 40.0, 570.0),
(X_BACK + 3.0, Y_ARM + 40.0, 631.0),
(2.5, 2.0, 1.5), "竖板/龙骨↔法兰")
_fillet_reflex((X_BACK - 3.0, Y_ARM - 40.0, Z_ARM + 34.5),
(X_BACK + 3.0, Y_ARM + 40.0, Z_ARM + 35.5),
(1.5, 1.0), "顶筋顶↔法兰")
# 与立柱顶部配合的定位榫头 (43.4x43.4x15mm):配 P01_C 44x44 R4 内腔,单边 0.3mm 滑配
boss = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, Z_CHEST1 - 15.0))
.rect(TENON, TENON)
.extrude(15.0)
.edges("|Z").fillet(4.2)).val()
s = s.fuse(cq.Shape(boss.wrapped))
# 4x 安装孔:统一 Ø3.9 直孔(M4x16 从腔体正上方拧入自攻成型;鞍座与立柱顶环同径、无沉孔)
# 孔位 (X_COL±27.5, Y_COL±13.5) 同时满足:①在立柱顶环实体壁内(内腔 22 → 外壁 33);
# ②在 P03 两竖板之间、避开中间龙骨,从腔体正上方用扳手可直接拧紧。
for xx in (X_COL - BOLT_DX, X_COL + BOLT_DX):
for yy in (Y_COL - BOLT_DY, Y_COL + BOLT_DY):
s = s.cut(cyl(1.95, Z_CHEST1 - 0.5, Z_CHEST1 + T_SADDLE + 0.5, xx, yy))
# 1x 横向防脱锁紧:榫头 −X 侧向内 Ø3.9x14 直孔(与立柱后壁 Ø3.9 孔同轴,M4x16 拧入自攻)
s = s.cut(Xcyl(1.95, X_COL - TENON / 2.0 - 1.0, X_COL - TENON / 2.0 + 14.0, Y_COL, Z_LOCK))
# 【线束过线孔】榫头/鞍座中央 22x22mm 竖向贯通方孔 (直通 P01 立柱 44x44mm 内腔,容纳 20x20mm 接插件)
saddle_wire = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, Z_CHEST1 - 16.0))
.rect(22.0, 22.0)
.extrude(T_SADDLE + 17.0)
.edges("|Z").fillet(3.0)).val()
s = s.cut(cq.Shape(saddle_wire.wrapped))
# 4x M3 连接螺孔(螺丝刀通道直接走两竖板之间的开放腔体,无需再钻 Ø8.5 直通隧道)
# 4x M3 连接螺孔(螺丝刀通道直接走两竖板之间的开放腔体,无需再钻 Ø8.5 直通隧道)
# 孔位 = 电机尾端 4x M3 螺纹径向槽实测位(电机.STEP):BCD55。
# 【2026-10-07 整改】M1 电机沿 +X 轴旋转 5.35° 后,4x M3 后端孔完全规整对齐 45°/135°/225°/315° 正四角
# (dy, dz = ±19.45, ±19.45),水平与竖直完全齐平规整,且与旋转后的 M1 尾端 4xM3 槽完全同心
for dy, dz in ((19.45, 19.45), (-19.45, 19.45), (-19.45, -19.45), (19.45, -19.45)):
py = Y_ARM + dy
pz = Z_ARM + dz
th = Xcyl(1.7, X_BACK - 0.5, X_MOUNT + 4.0, py, pz)
cb = Xcyl(3.25, X_BACK - 0.5, X_BACK + 4.5, py, pz)
s = s.cut(th).cut(cb)
# 6. 前向电机全包托架 (X: -51.0..8.5+X_BAY_EXT=11.5,Ø60.7 舱孔平直贯通到端面)
# 端面随插槽加长前延 X_BAY_EXT;叉板背面(10.5+X_FORK_GAP=11.5)与端面 0.0 硬贴平
# (用户两次要求"搞成平的";J1 转动摩擦由用户知悉,发涩时可微松 M2)
X_FRONT = 8.5 + X_BAY_EXT
R_POD = 36.5
R_BORE = 30.35
cradle_outer = (cq.Workplane("YZ", origin=(X_MOUNT - 0.1, Y_ARM, Z_ARM))
.circle(R_POD)
.extrude(X_FRONT - X_MOUNT + 0.1)
.edges(">X").chamfer(1.5)).val()
s = s.fuse(cq.Shape(cradle_outer.wrapped))
# 电机定子配合内腔(最终状态,2026-10-02 用户裁定"去掉台阶改成平的+保留固定电机的面"):
# Ø60.7 圆柱孔壁从前端面平直贯通到舱底(无窄颈、无台阶、无喇叭锥);
# 舱底 = 一个完整的平坦环面(X=5.06+X_BAY_EXT=8.06,与插槽末端墙共面,中开 Ø39 凸台过孔)
# ——即电机前限位面。电机轴向由后端法兰 4xM3x16 约束;
# 前端锁紧由 4 个 Ø10 局部凸台上的 M3 圆柱头螺钉承担(见下方凸台段)。
motor_pocket = Xcyl(R_BORE, X_MOUNT - 0.2, 5.06 + X_BAY_EXT, Y_ARM, Z_ARM)
s = s.cut(motor_pocket)
# 4x 前置 M3 锁紧螺钉凸台(BCD=55mm,跟随 M1 电机旋转 5.35° -> 22.82°/112.82°/202.82°/292.82°):
# 平直舱孔的沉头座位由 4 个 Ø10 局部凸台承载——凸台位于舱孔前段 8.06..11.5,
# 电机前端面(5.0)之前 3mm,电机斜插路径不经过;M3x8 圆柱头坐在凸台沉孔
# 底(x=9.5)旋入电机前端面,咬合 3.5mm,与旋转后的 M1 前端盖实测 4xM3 螺孔精确同心
for deg in (22.82, 112.82, 202.82, 292.82):
rad = math.radians(deg)
fy = Y_ARM + 27.5 * math.cos(rad)
fz = Z_ARM + 27.5 * math.sin(rad)
s = s.fuse(Xcyl(5.0, 5.06 + X_BAY_EXT, X_FRONT, fy, fz))
th = Xcyl(1.6, 5.06 + X_BAY_EXT, X_FRONT, fy, fz)
cb = Xcyl(3.0, X_FRONT - 2.0, X_FRONT, fy, fz)
s = s.cut(th).cut(cb)
# J1 输出凸台过孔 (Ø39 × 3.44——J1 凸台与 3xM2 输出螺钉的必经孔,非台阶;
# 原 6.7mm 长颈与半圆台肩已随舱底前移一并消除)
hub_clearance = Xcyl(19.5, 4.8, X_FRONT + 0.5, Y_ARM, Z_ARM)
s = s.cut(hub_clearance)
# 8. 电机托架 +Y 侧全开(侧开式半包,替代原封闭全包筒):
# M1 电机可从 +Y 侧方直线滑入托架完成装配——原封闭筒电机物理上无法装入。
# 轴向约束:后端法兰 4xM3(电机尾端面)单向锁死(前置止脱法兰随平直舱孔要求取消);
# 径向约束:Ø60.7 精密滑配托架底 + 重力贴底。开口前端至 5.06+X_BAY_EXT=8.06
# (比电机前端面多 3mm 斜插余量,电机可倾斜卡入),止脱法兰环随之前移、环宽保持 3.44mm。
s = s.cut(bx(X_MOUNT, 5.06 + X_BAY_EXT, Y_ARM, Y_ARM + 60.0, Z_ARM - 60.0, Z_ARM + 60.0))
# 7. 散热系统:双侧大视窗 + 顶部斜向对流排热槽
for sign in (-1, 1):
win_plane = cq.Plane(
origin=(-24.5, Y_ARM + sign * 35.0, Z_ARM),
xDir=(1, 0, 0),
normal=(0, sign, 0)
)
win_cut = cq.Workplane(win_plane).slot2D(34.0, 20.0).extrude(16.0, both=True).val()
s = s.cut(win_cut)
for deg in (45, 135):
rad = math.radians(deg)
slot_plane = cq.Plane(
origin=(-24.5, Y_ARM + 33.0 * math.cos(rad), Z_ARM + 33.0 * math.sin(rad)),
xDir=(1, 0, 0),
normal=(0, math.cos(rad), math.sin(rad))
)
slot_cut = cq.Workplane(slot_plane).slot2D(30.0, 6.5).extrude(15.0, both=True).val()
s = s.cut(slot_cut)
# 8. 实体表面外凸式扎带拱桥 (10x8mm 拱形穿带座,一体成型,扎带从桥下 3.2x1.8 隧道穿过):
# 安装面一律取"该处的真实表面"——原来三处全按竖板面 Y=95 放,而 ②③ 落在 Ø73 舱体上,
# 舱面母线只到 Y=91.5,桥体 3.2mm 被筒壁整段吞掉(露出 0.0mm、穿带孔被壁填死)= 没有固定点。
# 组①:桁架竖板平面段 X=-85, Z=570, 贴 Y=95 平面,竖直穿带 —— 与 P04 三处同配方,不动
# 组②:后置法兰 −Y 平面 X=-56, Z=610, 贴 Y=91 (法兰 74 宽 → 面在 128-37)
# 选法兰面而不是舱面:法兰是 10mm 整实料;且线束过了 X=-61 必须绕开 Y=91 这道 4mm 台阶,
# 贴法兰面后法兰带内线皮净空 2.78mm,走舱面径向则线要外拱、只剩 0.33mm。
# X 向留 1.0mm 不越法兰前后脸,Z 向 606..614 在 R8 圆角之间 (581..639) 全平面。
# 组③:舱体 −Y 母线实料段 X=+5.5, Z=610, 贴 Y=91.5 切点,动静接缝前锚固点
# 离舷窗前缘 (最外到 X=-8.3) 10.3mm、离前端 1.5 倒角 (X=10 起) 1.0mm;
# 穿带孔由沿 X 改成沿 Z —— 此处线束沿 X 走,孔轴必须垂直于线才抱得住。
Y_FACE_FLANGE = Y_ARM - 37.0 # 91.0 法兰 −Y 承面
Y_TAN = Y_ARM - R_POD # 91.5 舱体最外的 −Y 母线(切点)
for tx, ys, tz, wx in ((-85.0, Y_ARM - Y_P_OUT, 570.0, 10.0),
(-56.0, Y_FACE_FLANGE, 610.0, 8.0),
(5.5, Y_TAN, 610.0, 7.0)):
s = s.fuse(make_surface_tie_bridge(tx, ys, tz, w_x=wx, l_z=8.0, h_y=3.2,
slot_w=3.2, slot_h=1.8, tunnel_dir='Z'))
return s
JOINT = 'root'
def specs(JS):
"""本件的 (件号, 中文名, 构建 thunk, 配色, 说明) 清单;顺序即 BOM 顺序。"""
j1 = JS["J1"]
return [
("P03_肩吊臂_螺旋体35%_墙5底5_竖打", "肩关节安装悬臂", lambda: p_girdle(j1), 0x4b5563,
"轻量化板式桁架版:主干由 66mm 实心块改为双侧 6mm 桁架竖板+帐篷减重窗(斜面≥52°自支撑)+R4内角,外轮廓与旧版并集完全一致,实心 728->286cm³;底部 9mm 承力鞍座(Ø3.9 安装孔)+12mm 中位龙骨筋(自鞍座斜拉至法兰下缘)+40~45°外扩斜撑;保留 10mm 后置法兰、侧开式电机托架、Ø60.7 直通电机舱(平孔无台阶)(M1 从+Y滑入,后端 4xM3x16 锁死)、大散热窗与对流槽;【2026-10-07 电机旋转整改】M1 电机旋转 5.35°:后置法兰 4xM3 连接孔完全规整对齐 45°/135°/225°/315° 正四角(dy,dz=±19.45mm),前端 4xM3 锁紧凸台同步旋转至 22.82°+90k,消除原有倾斜,与 M1 前后端盖螺孔精确同心;无封闭空腔、免支撑"),
]
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+38
View File
@@ -0,0 +1,38 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""P05 大臂旋转座:J2 俯仰 -> J3 滚转(复用 part_tools 的 pitch->roll 骨架)。"""
import cadquery as cq
from arm.kinematics import Z_R3, Z_SH
from arm.cad.part_tools import make_pitch_to_roll_bracket
def p_shoulder_roll_base(j2, j3, half=None):
"""P05_大臂旋转座_螺旋体30%_墙4底5_竖打(深度圆角优化版)
本件在链路上有两重身份,两处让位都是为前端压盖:
1. hub_gap=6.0(从动侧):J2 处 P04 新增了 M2 前端压盖(前端夹紧电机,消除大扭矩下的
倾斜),压盖占 Y 155.5..161.0,所以从动法兰盘背面必须从 Y=157 后移到 Y=162
(留 1.0mm 动间隙)。
2. roll_clamp=True(前端夹紧侧):P05 自己抱着 M3(J3,-Z 轴),原来也只有后端板
4xM3x10 单面锁死;现在按 motor_front_clamp 的统一配方在 M3 前端盖外端面
(Z=389)加一枚 R35 压盖(Z 384..389,4xM3x8 BCD55),与后端板前后双向面压,
倾斜自由度归零。代价是对侧从动件 P06 的 J3 毂面整体后移 CLAMP_BACKOFF=5.5
(Z 388.5→383.0),见 p_humerus_bone。
P08 保持默认 —— J5 处 P07 的前端压盖已做(只需 6.0 的 hub_gap),而 J6 的 M6
前端压盖尚未做,故 roll_clamp 传 False。
"""
s = make_pitch_to_roll_bracket(j2, j3, Z_SH, Z_R3,
name="P05_大臂旋转座_螺旋体30%_墙4底5_竖打",
hub_gap=6.0, roll_clamp=True)
return s
JOINT = 'J2'
def specs(JS):
"""本件的 (件号, 中文名, 构建 thunk, 配色, 说明) 清单;顺序即 BOM 顺序。"""
j2 = JS["J2"]
j3 = JS["J3"]
return [
("P05_大臂旋转座_螺旋体30%_墙4底5_竖打", "大臂旋转座", lambda: p_shoulder_roll_base(j2, j3, None), 0x059669,
"V3圆角+ J2前端夹紧配合:Loft外轮廓R=10mm,后缘凸包两角90°竖棱磨R2圆角(结构/后缘高度不变,打印无悬挂);【2026-10-07 侧壁放样斜棱圆角】侧壁与有机放样交汇处斜向硬折棱倒R3圆角,消除侧立面与正面放样弧面接缝硬棱,表面光影与触感圆润流线;【2026-10-07】L型内转角R1.5精细圆角(将圆角半径精调至1.5mm,完全杜绝算法异常与外凸台阶,平滑过渡并消除直角应力集中,与螺钉沉孔/运动间隙保持充裕余量);【2026-10-07 电机座内凹槽与边缘突起消除】彻底消除承压面内侧 4.5mm 环形内凹槽(全腔单一 BAY_R 贯通无接缝),同时 cut_open 敞口高度上限延伸至承压面 (z_r + REAR_SEAT),侧壁完全平直对齐下方壁面,彻底消除侧沿悬垂突耳;J2 从动法兰盘背面由 Y=157 后移至 Y=162(hub_gap=6.0,给 P04 新增的 M2 前端压盖让位,J2 直锁凸台同步加长到 Y=165.5,3xS01 输出螺钉咬合量不变);保证 J2 全角度 0 干涉;【2026-10-05d 只切敞口那一圈围挡】用户指出 M3 电机前端(另一头)也有一圈围挡:Z389.0~395.5 的 r30.25~35 前端定位环(6mm 高环墙) + 骑在它上面的 R35 压盖外圈(Ø70 比电机 Ø63.6 凸 3.2mm),把 M3 前端盖连同穿过 Ø37 孔的 P06 J3 凸台围在中间。第一版把整个前端(定位环+压盖+腔口下沿 389->395)都切了属过度(电机前端失去支撑面、M3 退回单面锁死),已回退;现只切敞口(-Y)那一圈(盒切,Y 界限与 cut_open 一致),-Y 半圈从 Z=395.5 一路开到压盖背面 Z=389,背脊(+Y)侧整圈保留作前端盖定位与压盖唯一且足够强的支撑面(4.75mm 宽 x 0.5mm 熔接带);压盖本体/Ø37 孔/4xM3x8 沉孔/腔口下沿 389.0 全部不动,P05 只少 3.2cm3(154.8->151.6),仍单实体。不整圈削到 R31.8 的原因:那圈壁与 Loft 在 X=±35 处与 Ø70 柱面相切,整圈切完会脱空出 1.32mm3 碎块破坏单实体;且压盖根部熔接面会从 2.37mm2 缩到 0.78mm2,4xM3x8 夹紧力会把压盖拉下来。开关 FENCE_OPEN_CUT(全机 5 处电机前端定位环敞口侧统一切除,无围挡阻碍装配)。【2026-10-03】M3 前端压盖(R35, Z384.0..389.0):J3 roll 电机原来也只有后端板 4xM3x10 单面锁死(S02),大扭矩下绕 J3 轴在 Ø60.3 座孔里点头;现按 P04/P06/P07 同一配方在 M3 前端盖外端面(Z=389)加 4xM3x8(BCD55)沉孔压盖,与后端板前后双向面压,倾斜自由度归零(配方唯一差别是 roll 电机轴向 -Z,压盖朝 -Z 长,见 motor_front_clamp axis=\"Z\");代价是对侧 P06 的 J3 毂面整体后移 5.5mm 让位;【2026-10-05 承压面让位腔改为 R35 圆腔、凸台与围挡一并消除】电机尾端垫片位(REAR_SEAT=2.6)用圆腔掏出承压面。**刀半径必须等于外壁 R35**(arm_build.SEAT_R):取小于 R35(曾试 32.2 = 64.4 方腔内切圆)时,刀半径与外壁之间那圈 2.8mm 环墙完整保留,而承压面只挖到刀半径,于是该环墙相对承压面【凸起】并把电机尾端面围住 —— 这就是用户截图里的一圈围挡(P08 实测 1536.9mm3)。它不是残留,而是 SEAT_R<R35 的必然产物。现 SEAT_R=35.0、SEAT_TOP=+1.0(越过尾端面 1mm,吃掉半包开口处那截0.052cm3 残片):承压面段整圈挖到外壁,承压面成为完整 R35 平圆盘,凸台与围挡一起消失,电机尾端面与承压面之间再无凸起。承力改由臂身本体承担(band 段 r36..58 有料方位 P04 10/36、其余各 15/36,其余方位靠 z>+1.0 杯体连接,无整圈通槽)。沉孔 z 区间(-8..-4)与圆腔(-2.6..+1.0)不重叠,S02 完好。连带:承压环由「方腔内切 32.2 − 沉孔外缘 30.25 = 1.95mm 窄环」变为「完整 R35 圆环 4.75mm」,受压面积 383->974mm²(2.5 倍)。【2026-10-04 承压面让位腔改为 32.2 圆腔】电机尾端垫片位(REAR_SEAT=2.6)之前用 64.4 **方**腔掏出来,方腔壁以外 z=-2.6..0 那圈料相对新承压面凸起 2.6mm,打印时是悬空薄壁(用户反馈:难打印、需支撑、公差差)。现承压面段改用**SEAT_R=32.2 圆腔**(= 64.4 方腔的内切圆半径,z=-2.6..0 与方腔平接)把整圈挖到承压面高度,凸台零残留;z=0 以上 PCBA 腔仍保持 64.4 方(PCB 是方的必须方腔)。**关键:刀半径必须取 32.2 而不是 R35** —— 中间试过 R35,结果把 r=32.2..35 的连接壁整圈切断:实测 P04 在 z=-2.6..+1.0 只剩 240~320° 方位有料,其余 360° 全掏空,后端法兰与杯壁之间出现 3.6mm 宽通槽 + 225° 一片 0.5mm 孤立薄片(用户截图:肩叉顶部「没连上」)。取 32.2 后 r=32.2..35 这圈 2.8mm 厚壁完整保留,360° 连续,既无凸台又与上方臂身连成一体(实测 5/5 件连接壁整圈连续、单实体)"),
]
+156
View File
@@ -0,0 +1,156 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""P06 大臂骨架:J3 滚转 -> J4 俯仰的 Loft 空心梁。"""
from arm.cad import arm_build as AB
import cadquery as cq
from arm.cad.helpers import cyl
from arm.cad.arm_build import COVER_Z, Ycyl, bx
from arm.kinematics import X_ARM, Y_AXIS, Y_COVER, Y_REAR, Z_EL, Z_R3
from arm.cad.part_tools import (
CLAMP_BACKOFF, CLAMP_CLR, CLAMP_T, cut_motor_fence, hub_m2_holes,
make_surface_tie_bridge_neg_x, motor_front_clamp,
)
P06_WIN_XZ = [(3.0, 362.0), (37.0, 362.0), (37.0, 371.0),
(28.0, 374.0), (12.0, 374.0), (3.0, 371.0)] # 大臂过渡块
P06_HOLLOW_WIN = False # 2026-10-03 起关闭:拱形窗正面看是贯通黑洞,不雅观(详见 p_upper_bone 5c)
def p_humerus_bone(j3, j4):
"""P06_大臂骨架_螺旋体25%_墙4底5_竖打 (Humerus Bone - Loft 圆弧转方有机过渡版):
受 J3 (大臂自转, -Z轴, hub@Z_HUB3=380) 驱动,
向下延伸构成大臂主体骨架,底端抱紧 M4 (肘部俯仰电机, +Y轴, 轴线位于 Z_EL=332.0)。
1. 借鉴 P05 大臂旋转座几何放样算法:
- 顶端结合面 (Z = 383.0mm):与 J3 轴径严格相切的 Ø70mm 正圆形轮廓,彻底消除原先外突的方形水平阶梯;
- 底端结合面 (Z = 367.0mm):平滑展开融入 M4 电机套筒的 70x63.5mm 方形截面;
- 过渡区 (Z: 367.0..383.0mm):采用 Hermite s(t) = 3t² - 2t³ 驱动 20 层放样切片连续渐变;
2. 下部抱紧套筒与安装板 (R=35mm),电机定子 100% 裸露散热开窗;
3.【2026-10-03】J3 毂面整体后移 CLAMP_BACKOFF=5.5(顶端 388.5→383.0,直锁凸台
59.5→65.0):P05 新增 M3 前端压盖,占 Z 384..389,原先 388.5 的毂面只剩 0.5mm
让位放不下压盖。配方与 Y 轴三处(J2/J4/J5 令从动法兰盘 Y157→162)完全同源:
压盖 5.0 + 动间隙 1.0 - 原基准 0.5 = 5.5。凸台同步加长,3xS01 输出螺钉的头面
台阶(局部 s=58)、杆长、咬合量与改前完全一致,J3 直锁与零干涉不受影响。
压盖中央 Ø37 让位孔(R18.5)也让开 R17.8 凸台,单边余 0.7mm。
4.【2026-10-09】−X 侧线束走廊加一座外凸扎带拱桥 (y=102.5, Z=345):站出 3.2mm、桥下
3.2×1.8 穿带隧道沿 Y 贯通(与 P03/P04 同配方)。走廊线心随之由 x=-17.5 提到 -20.7:
原线皮离本件 −X 面只剩 0.2mm,扎带没有容身处。
5. 严格单实体 (solids = 1) 且与上下级旋转构件及电机实现动态 0 碰撞干涉。
"""
# 1. M4 底部抱紧套筒与后端安装板 (R=35mm)
rear_m4 = Ycyl(35.0, Y_REAR - 8.0, Y_REAR, X_ARM, Z_EL)
front_m4 = Ycyl(35.0, Y_COVER - 6.0, Y_COVER - 0.5, X_ARM, Z_EL)
s = rear_m4.fuse(front_m4)
# 顶端结合面与过渡高度
# z_top 由 M3 前端盖外端面反推:压盖占 [Z_COVER-CLAMP_T, Z_COVER],再留 CLAMP_CLR
# 动间隙 -> 383.0(改前 388.5,与前端盖只有 0.5mm,放不下压盖)。
z_cover3 = Z_R3 - COVER_Z # 389.0 M3 前端盖外端面
z_top = z_cover3 - CLAMP_T - CLAMP_CLR # 383.0 J3 毂面(= 388.5 - CLAMP_BACKOFF)
z_bot = Z_EL + 35.0 # 367.0
# 2. 下部实心基座块 (Z: Z_EL..z_bot + 0.5)
lower_block = bx(X_ARM - 35.0, X_ARM + 35.0, Y_REAR - 8.0, Y_COVER - 0.5, Z_EL, z_bot + 0.5)
s = s.fuse(lower_block)
# 3. 借鉴 P05 的 Loft 放样过渡体:圆弧变方形(20 层平滑放样,保持严格对称 4 段式截面拓扑)
N = 20
wp = cq.Workplane("XY")
for i in range(N + 1):
t = i / float(N)
z_curr = z_bot + t * (z_top - z_bot)
st = 3.0 * (t**2) - 2.0 * (t**3)
# 前侧:t=0 为平直面 (Y=155.5, v=27.5),t=1 渐变为与 Ø70 正切的圆弧顶点 (Y=163.0, v=35.0)
v_sf = 27.5 * (1.0 - st) + 0.05 * st
v_cf = max(27.5 * (1.0 - st) + 35.0 * st, v_sf + 0.05)
# 后侧:从 t=0 的平直面 (Y=92.0, v=-36.0) 渐变到 t=1 的圆弧 (Y=93.0, v=-35.0)
v_sr = -36.0 * (1.0 - st) - 0.05 * st
v_cr = min(-36.0 * (1.0 - st) - 35.0 * st, v_sr - 0.05)
w = (cq.Workplane("XY", origin=(X_ARM, Y_AXIS, z_curr))
.moveTo(-35.0, v_sf)
.threePointArc((0.0, v_cf), (35.0, v_sf))
.lineTo(35.0, v_sr)
.threePointArc((0.0, v_cr), (-35.0, v_sr))
.close())
wp = wp.add(w)
loft = wp.toPending().loft()
s = s.fuse(loft.val())
# 4. 电机中间定子散热裸露切除 (100% 裸露)
# 【2026-10-05f】原 Ycyl(30.5, ...) 定子散热切除已删:主腔统一 BAY_R=30.50
# 且从承压面挖到前端,这刀完全落在主腔内,属同段腔被两个半径各挖一次的残留。
# 通风由敞口盒切实现,不依赖它。
# 5. M4 接口成型
# 【2026-10-03i 接缝整改】front_collar_pocket 已删,理由同 p_shoulder_roll_base:
# 它与 Joint.pocket 切的是同一根 BAY_R 圆柱,是后者的子集,两次同半径布尔
# 相减会在腔壁上留下 s=50.0 的零宽棱(本件实测 R30.500 裂成 5168.4 + 493.9 两张面)。
s = j4.rear_mount_holes(s, t_plate=8.0, hole_d=2.8, cb_d=5.5, cb_depth=4.0)
s = j4.pocket(s)
# 【2026-10-07 修复:仅切除敞口侧承压面环墙,保护侧壁杜绝缺口漏螺丝】
# 仿照 P05 设计,只在敞口半侧(局部 y>=0)将承压面段(z: -REAR_SEAT..0)切平,
# 彻底消除阻碍电机装配的凸起围挡;臂身侧壁(局部 y<0)绝对不动,杜绝切穿侧壁留下缺口!
s = s.cut(j4.L(bx(-40.0, 40.0, 0.0, 40.0, -AB.REAR_SEAT, 0.0)))
# 5b. 【2026-10-02 新增】M4 前端压盖 4xM3x8(BCD55):M4 原来只被后端板单面锁死,
# 大扭矩下会绕 J4 轴在 Ø60.3 座孔里点头。现在前端也面压夹一次(见 motor_front_clamp)。
# 熔接放在所有 R30.15~30.5 圆柱刀具之后,理由同 p_fork 7b。P07 的 J4 从动侧
# 已相应后移到 Y>=162(见 p_forearm_bone 的 J4_CLEAR),与压盖前端面留 1.0mm。
s = s.fuse(motor_front_clamp(X_ARM, Z_EL, tag="P06/M4"))
# 5b2.【2026-10-05e / 2026-10-07 修复】删掉前端"围挡"在敞口侧的那半圈环墙(见 FENCE_OPEN_CUT)。
s = cut_motor_fence(s, j4, "P06/M4", "P06")
# 5c. 【2026-10-02 新增】电机上方过渡块减重窗(见 hollow_tent_window)。
# Z360..385 这段 Loft 过渡块壁厚最深 15.8mm,是 P06 唯一一块可掏的厚料
# (Z332..367 的下部本体已经被 Ø61 定子孔掏成 4.5mm 薄壁,没得再掏)。
# 但它正压在 J3 毂下面,所以三条红线:
# 1) 窗顶最高只到 Z374 —— J3 的 Ø70 毂面在 Z380..388.5,窗顶留 6mm 整块
# 实心托住毂面承压,绝不碰毂面和它后面的 3xS01 直锁螺钉;
# 2) 窗的 X 范围 3..37 —— 截面本体 X-15..55,两侧各留 18mm 竖墙,
# 该高度上零件才不会被切成两半(必须单实体);
# 3) 拱形(下宽上窄)轮廓,斜面与水平 >= 52° 自支撑,只有顶部 X12..28 的
# 16mm 平顶需要桥接(与 P03 同量级)。
# 窗底取 Z362 而不是更低:Z360 附近是全段安全系数最低的截面,
# 抬高窗底 4mm 比横向收窄 8mm 更划算(减重量只少 3cm3,安全系数从 92% 回到 100%)。
# 窗沿 Y 双向切穿(Y87..172 超出本体,前后都贯通),顺带把这段的定子散热口
# 一起打开。
# 【2026-10-03 关闭】用户实机视点确认这个拱形窗在正面看就是一个贯通的矩形黑洞,
# 位于J4 关节正上方、整机最显眼的落脚点,视觉上像"零件破了个洞",非常不雅观。
# 权衡后恢复实心:代价只有 161->183cm3(+22cm3 / +27g PLA),而强度本来就已经是
# 无窗基线的 100%(这段本来就不缺强度),减重收益纯属锦上添花。
# 6. J3 直连法兰结构(凸台延伸至 65.0 跨过结合面牢固熔接,保持单实体与零干涉)
# 凸台随 J3 毂面一起后移 CLAMP_BACKOFF=5.5(59.5→65.0):进入电机输出毂的深度
# 仍是 s54.942..56.0 那 1.06mm,3xS01 的头面台阶(s=58)/杆长/咬合量一律不变。
boss = cyl(17.8, 54.942, 59.5 + CLAMP_BACKOFF)
chamfer_cone = cyl(18.5, 54.5, 54.942)
s = s.fuse(j3.L(boss)).cut(j3.L(chamfer_cone))
s = s.cut(j3.L(cyl(3.5, 54.0, 58.0 + 30.0)))
s = hub_m2_holes(s, j3, cb_z1=58.0 + 40.0)
# 9. −X 侧线束走廊扎带拱桥(与 P03/P04 同一配方:站出 3.2mm、桥下 3.2×1.8 穿带隧道、孔沿 Y)
# 走廊原来贴 x=-17.5 走,离本件 −X 面 (X_ARM-35 = -15.5) 只剩 2.0mm —— 线皮净空 0.2mm,
# 扎带没有容身处。桥站出后线心改到 x=-20.5(桥顶 -18.7 + 线半径 1.8),与 P03 舱段同一处理。
# 落点 Z=345 在 lower_block 的 −X 平面上 (Z332..367.5 / Y92..155.5):足迹 Z341..349 离块体
# 下缘 9.0mm、Y97.5..107.5 离 Y 边 5.5mm,实测平面度 0.00mm、背后 10.35mm 整实料(未打穿内腔)。
s = s.fuse(make_surface_tie_bridge_neg_x(X_ARM - 35.0, 102.5, 345.0,
w_y=10.0, l_z=8.0, h_x=3.2))
return s
JOINT = 'J3'
def specs(JS):
"""本件的 (件号, 中文名, 构建 thunk, 配色, 说明) 清单;顺序即 BOM 顺序。"""
j3 = JS["J3"]
j4 = JS["J4"]
return [
("P06_大臂骨架_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "大臂骨架", lambda: p_humerus_bone(j3, j4), 0x0d9488,
"Loft有机过渡版:借鉴P05圆弧变方形放样算法,顶端Ø70正圆与J3平齐无台阶,底端渐变融入M4抱紧套筒与壳体;【2026-10-03】取消电机上方Loft过渡块(Z360~385)的拱形减重窗,恢复实心:该窗沿Y贯通,正面看是整机最显眼处的矩形黑洞(用户视觉整改),代价仅 +22cm3/+27g,强度仍为无窗基线100%;【2026-10-03】J3 毂面整体后移 5.5mm(顶端 388.5→383.0,直锁凸台 59.5→65.0):给 P05 新增的 M3 前端压盖(Z384..389)让位,留 1.0mm 动间隙——与 Y 轴三处(J2/J4/J5 令从动法兰盘 Y157→162)完全同源,换算式同为「压盖 5.0 + 动间隙 1.0 - 原基准 0.5」;凸台同步加长,3xS01 头面台阶(s=58)/杆长/咬合量与 J3 直锁关系一律不变;【2026-10-05 承压面让位腔改为 R35 圆腔、凸台与围挡一并消除】电机尾端垫片位(REAR_SEAT=2.6)用圆腔掏出承压面。**刀半径必须等于外壁 R35**(arm_build.SEAT_R):取小于 R35(曾试 32.2 = 64.4 方腔内切圆)时,刀半径与外壁之间那圈 2.8mm 环墙完整保留,而承压面只挖到刀半径,于是该环墙相对承压面【凸起】并把电机尾端面围住 —— 这就是用户截图里的一圈围挡(P08 实测 1536.9mm3)。它不是残留,而是 SEAT_R<R35 的必然产物。现 SEAT_R=35.0、SEAT_TOP=+1.0(越过尾端面 1mm,吃掉半包开口处那截0.052cm3 残片):承压面段整圈挖到外壁,承压面成为完整 R35 平圆盘,凸台与围挡一起消失,电机尾端面与承压面之间再无凸起。承力改由臂身本体承担(band 段 r36..58 有料方位 P04 10/36、其余各 15/36,其余方位靠 z>+1.0 杯体连接,无整圈通槽)。沉孔 z 区间(-8..-4)与圆腔(-2.6..+1.0)不重叠,S02 完好。连带:承压环由「方腔内切 32.2 − 沉孔外缘 30.25 = 1.95mm 窄环」变为「完整 R35 圆环 4.75mm」,受压面积 383->974mm²(2.5 倍)。【2026-10-04 承压面让位腔改为 32.2 圆腔】电机尾端垫片位(REAR_SEAT=2.6)之前用 64.4 **方**腔掏出来,方腔壁以外 z=-2.6..0 那圈料相对新承压面凸起 2.6mm,打印时是悬空薄壁(用户反馈:难打印、需支撑、公差差)。现承压面段改用**SEAT_R=32.2 圆腔**(= 64.4 方腔的内切圆半径,z=-2.6..0 与方腔平接)把整圈挖到承压面高度,凸台零残留;z=0 以上 PCBA 腔仍保持 64.4 方(PCB 是方的必须方腔)。**关键:刀半径必须取 32.2 而不是 R35** —— 中间试过 R35,结果把 r=32.2..35 的连接壁整圈切断:实测 P04 在 z=-2.6..+1.0 只剩 240~320° 方位有料,其余 360° 全掏空,后端法兰与杯壁之间出现 3.6mm 宽通槽 + 225° 一片 0.5mm 孤立薄片(用户截图:肩叉顶部「没连上」)。取 32.2 后 r=32.2..35 这圈 2.8mm 厚壁完整保留,360° 连续,既无凸台又与上方臂身连成一体(实测 5/5 件连接壁整圈连续、单实体)"),
]
+198
View File
@@ -0,0 +1,198 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""P07 小臂骨架:J4 -> J5 的 L 型结构 + 顶板减重槽。"""
from arm.cad import arm_build as AB
import cadquery as cq
from arm import kinematics as HL
import math
from arm.cad.helpers import cyl
from arm.cad.arm_build import Ycyl, bx
from arm.kinematics import PLATE_T, X_ARM, Y_COVER, Y_HUB, Y_REAR, Z_EL, Z_WR
from arm.cad.part_tools import (
FILLET_SMALL, cut_motor_fence, hollow_channel, hub_m2_holes,
make_surface_tie_bridge_neg_x, motor_front_clamp,
)
P07_CH = dict(x0=-3.0, x1=43.0, y0=103.0, y1=153.0, z_floor=255.0) # 小臂顶板
def p_forearm_bone(j4, j5, half=None):
"""P07_小臂骨架_螺旋体30%_墙5底5_竖打 L型高刚度无干涉版(深度圆角优化版)
设计要点:
1. 改为与 P05/P08 统一的 L 型结构(L-bracket):
- +Y侧垂直背脊立柱(Y: y_hub_in..y_out),避开上级大臂骨架 P06(Y <= 155.5)
- 彻底消除原全深S弯在J4轴下方向两边突出的干涉结构(两边突出的结构全部去除)
- 垂直立柱与下方 M5 电机水平座之间采用规则折角(Corner Chamfer/Gusset)刚性连接
2. 下方 M5 电机实行半包散热结构,底部与内腔开窗散热
3. J4 轴俯仰动态行程从受限的 ±54° 大幅释放至无死角大范围摆动(零干涉)
4. 满足单实体 (solids=1) 与装配零碰撞。
5.【2026-10-02】M5 前端压盖(4xM3x8 BCD55)消除"电机只被后端板单面锁死"的倾斜隐患;
J4 从动侧整体让位:y_hub_in 由 158.5 后移到 J4_CLEAR=162.0,让出 P06 的 M4 前端压盖
(前端面 Y=161.0),留 1.0mm 动间隙。J4 直连凸台同步加长,3xS01 输出螺钉咬合量不变。
6.【2026-10-09】−X 侧线束走廊加一座外凸扎带拱桥 (y=102.5, Z=235):站出 3.2mm、桥下
3.2×1.8 穿带隧道沿 Y 贯通(与 P06/P03/P04 同配方)。走廊线心随之由 x=-17.5 提到 -20.7:
原线皮离本件 −X 面只剩 0.2mm,扎带没有容身处。
"""
y_out = Y_HUB + PLATE_T # 174.0
# J4 从动侧让位基准:必须 >= P06 的 M4 前端压盖前端面(Y_COVER+5.0=161.0) + 1.0mm
J4_CLEAR = Y_COVER + 6.0 # 162.0
y_hub_in = J4_CLEAR
y_front = Y_COVER - 0.5 # 155.5
y_rear = Y_REAR - 8.0 # 92.0
z_top_housing = Z_WR + 39.0 # 261.0 (顶面加厚 4.0mm,消除过薄破面问题)
z_roof_top = z_top_housing + 19.0 # 280.0 (顶板整条加高 19mm,用户确认方案4)
# 1. J5 电机前后安装环
collar_front = Ycyl(35.0, HL.Y_COVER - 6.0, HL.Y_COVER - 0.5, X_ARM, Z_WR)
rear_plate = Ycyl(35.0, HL.Y_REAR - 8.0, HL.Y_REAR, X_ARM, Z_WR)
s = collar_front.fuse(rear_plate)
# 2. J4 顶部从动法兰盘 (Y: y_hub_in..y_out, R=35mm, Z: Z_EL)
disc = Ycyl(35.0, y_hub_in, y_out, X_ARM, Z_EL)
s = s.fuse(disc)
# 3. M5 电机壳体水平顶部顶板 (Z: Z_WR..z_top_housing, Y: y_rear..y_front)
roof_w = (cq.Workplane("YZ", origin=(X_ARM, 0, 0))
.moveTo(y_rear, Z_WR)
.lineTo(y_rear, z_roof_top)
.lineTo(y_front - 3.0, z_roof_top)
.threePointArc((y_front - 3.0 + 3.0 * math.cos(math.pi / 4),
z_roof_top - 3.0 + 3.0 * math.sin(math.pi / 4)),
(y_front, z_roof_top - 3.0))
.lineTo(y_front, Z_WR)
.close()
.extrude(35.0, both=True))
s = s.fuse(roof_w.val())
# 4. L型垂直立柱臂 (+Y侧,Y: y_hub_in..y_out,从 Z_EL 顶端延伸至下方电机座)
vert_leg = (cq.Workplane("YZ", origin=(X_ARM, 0, 0))
.moveTo(y_hub_in, z_top_housing)
.lineTo(y_out, z_top_housing)
.lineTo(y_out, Z_EL)
.lineTo(y_hub_in, Z_EL)
.close()
.extrude(35.0, both=True))
s = s.fuse(vert_leg.val())
# 5. L型内侧圆弧加强过渡(Circular Arc Gusset,用户要求"改成圆弧而不是折角,消掉悬空小块")
# 彻底取代直角折角与直斜线折角,采用与顶面和立柱双相切的平滑内凹大圆弧 (R=28.0mm)
# 起点在顶板平整面 (y_arc_start, z_roof_top),精确相切至立柱内侧面 (y_hub_in, z_arc_end)
# 严控全域 Z >= z_top_housing,彻底消除侵入下方旋转副的悬空小方块与多余突起!
# 注:顶板整条加高19mm(z_roof_top=280)后,R28改R14使弧仍与顶板面光滑相切,不出现折角
R_arc = 14.0 # 随顶板加高联动重定:相切起点(144.5,280)->终点(158.5,294),避开P06环底z=297留3mm
y_arc_start = y_hub_in - R_arc
z_arc_end = z_roof_top + R_arc
p_mid_arc = (y_arc_start + R_arc * math.cos(math.pi / 4),
z_arc_end - R_arc * math.sin(math.pi / 4))
gusset_w = (cq.Workplane("YZ", origin=(X_ARM, 0, 0))
.moveTo(y_arc_start, z_roof_top)
.threePointArc(p_mid_arc, (y_hub_in, z_arc_end))
.lineTo(y_out, z_arc_end)
.lineTo(y_out, z_top_housing)
.lineTo(y_arc_start, z_top_housing)
.close()
.extrude(35.0, both=True))
s = s.fuse(gusset_w.val())
# 6. 下级 P08 旋转圆盘动态避让切除(R=35.5mm,预留 0.5mm 间隙)
p08_clearance = Ycyl(35.5, 156.0, y_out + 2.0, X_ARM, Z_WR)
s = s.cut(p08_clearance)
# 6b. 【2026-10-02 新增】顶板根部减重槽(见 hollow_channel)。
# 顶板在 Z255..280 一整段是壁厚最深 15mm 的实心料,而 J4 在 z=245 的安全系数
# 高达 122、z=195 也有 24。挖成朝上敞开的 U 形槽,顶板变成槽钢:
# 槽底 Z255 以下保留整块实心到电机座,抗弯的两片 X 向腹板(X-15..-7 / X47..55)
# 留在弯矩拉压区。Y 上限取 156 而非核心的 166,是为了避开 y_hub_in=158.5 起的
# 竖直立柱本体(立柱是 J4 从动法兰的承力柱,不能掏)。
# 槽顶 Z280 就是顶板上表面,敞口向上,免支撑、非封闭腔。
s = s.cut(hollow_channel(P07_CH["x0"], P07_CH["x1"], P07_CH["y0"], P07_CH["y1"],
P07_CH["z_floor"], 300.0, tag="P07顶板"))
# 7. M5 电机安装接口与定子空腔
# 【2026-10-05f 接缝整改】本件原先是全机唯一给腔径加 CLEARANCE_GAP(2.0) 的地方:
# front_collar_pocket(r_bore=32.25) + 一刀 Ycyl(32.5, Y_REAR-0.5, y_front-6)。
# 结果内壁是 35 -> 32.5 -> 30.2 -> 32.3 -> 30.2,比兄弟件多两道台阶
# (实测 scratch/bay_step_profile.py:z=5.5 处 32.5、z=49.5 处掉到 30.2、
# z=50.25 又回到 32.3)。
# 这 2.0mm 是「关节间隙」,但关节间隙是**轴向**让位(见 hub_gap / CLAMP_CLR),
# 径向把腔径撑大 2mm 只会让电机在腔里晃,且与 P05/P06/P08 不一致。
# 现统一走 BAY_R(30.50),与兄弟件同径,接缝归零。
# 【2026-10-03i】front_collar_pocket 随之删除:它切 cyl(BAY_R, 50.0..56.5),
# 是 Joint.pocket 那根 cyl(BAY_R, -2.6..61.6) 的子集,同半径重复相减
# 只会在腔壁上多出一条 s=50.0 的零宽棱。
s = j5.rear_mount_holes(s, t_plate=8.0, hole_d=2.8, cb_d=5.5, cb_depth=4.0)
s = j5.pocket(s)
# 【2026-10-07 修复:仅切除敞口侧承压面环墙,消除用户圈出的围挡】
# 仿照 P05 设计,只在敞口半侧(局部 y>=0)将承压面段(z: -REAR_SEAT..0)切平,
# 彻底消除用户红圈指出的承压面凸起围挡;顶板背脊侧(局部 y<0)绝对不动,杜绝切穿本体!
s = s.cut(j5.L(bx(-40.0, 40.0, 0.0, 40.0, -AB.REAR_SEAT, 0.0)))
# 【2026-10-05f】原 Ycyl(30.5+CLEARANCE_GAP=32.5, ...) 整刀删除:
# 它既撑大了腔径(接缝主因),又已被主腔 BAY_R 完全覆盖(纯冗余)。
# 半包散热设计:-Z底部电机定子通风口
vent_cut = bx(X_ARM - 40.0, X_ARM + 40.0, y_rear + 8.0, y_front - 6.0, Z_WR - 40.0, Z_WR - 25.0)
s = s.cut(vent_cut)
# 7b. 【2026-10-02 新增】M5 前端压盖 4xM3x8(BCD55):M5 原来只被后端板单面锁死,
# 大扭矩下会绕 J5 轴在座孔里点头。现在前端也面压夹一次(见 motor_front_clamp)。
# 必须在第 6 步 p08_clearance(R35.5 让位孔,Y>=156)之后熔接,否则压盖会被削掉。
# P08 的 J5 从动侧已相应后移到 Y>=162(make_pitch_to_roll_bracket 的 hub_gap=6.0)。
s = s.fuse(motor_front_clamp(X_ARM, Z_WR, tag="P07/M5"))
# 7c2.【2026-10-05e / 2026-10-07 修复】删掉前端"围挡"在敞口侧的那半圈环墙(见 FENCE_OPEN_CUT)。
s = cut_motor_fence(s, j5, "P07/M5", "P07")
# 8. J4 直连法兰结构(凸台延伸到法兰盘背面之后 2.0mm 跨过间隙与法兰盘牢固熔接,
# 保持单实体)。凸台长度跟着 y_hub_in 走:法兰盘后移时凸台同步加长,
# 3xS01 输出螺钉的头面台阶(局部 z=58)、杆长、咬合量与改前完全一致。
boss = cyl(17.8, 54.942, (y_hub_in - HL.Y_REAR) + 2.0)
s = s.fuse(j4.L(boss))
s = s.cut(j4.L(cyl(3.5, 54.0, 74.0 + 30.0)))
s = hub_m2_holes(s, j4, cb_z1=74.0 + 30.0)
# ========== 关键圆角优化 ==========
try:
# 后侧顶板外边缘圆角(平滑消除水平顶板与后部垂直端面交汇处的 90° 尖角,用户要求倒角改圆角)
wp_s = cq.Workplane(obj=s)
sel_rear = cq.selectors.BoxSelector(
(X_ARM - 40, y_rear - 1.0, z_roof_top - 1.0),
(X_ARM + 40, y_rear + 1.0, z_roof_top + 1.0)
)
s = wp_s.edges(sel_rear).fillet(FILLET_SMALL).val()
except Exception as e:
print(f"P07 顶板后边缘圆角异常: {e}")
try:
# 垂直立柱下部外缘圆角(消除立柱垂直外壁与下方悬空水平底面交汇处的 90° 尖角,用户截图红圈指定)
wp_s = cq.Workplane(obj=s)
sel_leg_bot = cq.selectors.BoxSelector(
(X_ARM - 40, y_out - 1.0, z_top_housing - 1.0),
(X_ARM + 40, y_out + 1.0, z_top_housing + 1.0)
)
s = wp_s.edges(sel_leg_bot).fillet(FILLET_SMALL).val()
except Exception as e:
print(f"P07 立柱下底外缘圆角异常: {e}")
# 9. −X 侧线束走廊扎带拱桥(与 P06/P03/P04 同一配方:站出 3.2mm、桥下 3.2×1.8 隧道、孔沿 Y)
# 线心随桥由 x=-17.5 改到 -20.5(桥顶 -18.7 + 线半径 1.8);本件 −X 面离走廊同样只有
# 2.0mm,原来线皮净空 0.2mm,扎带无从下手。
# 落点 Z=235 在 M5 壳体顶板的 −X 平面 (x=-15.5, Z222..280) 上:足迹 Z231..239 离顶板下缘
# 9.0mm、Y97.5..107.5 离 Y 边 5.5mm,实测平面度 0.00mm、背后 10.35mm 整实料;顶板减重槽
# 在 X≥-3 / Z≥255,与本桥不相交。
s = s.fuse(make_surface_tie_bridge_neg_x(X_ARM - 35.0, 102.5, 235.0,
w_y=10.0, l_z=8.0, h_x=3.2))
return s
JOINT = 'J4'
def specs(JS):
"""本件的 (件号, 中文名, 构建 thunk, 配色, 说明) 清单;顺序即 BOM 顺序。"""
j4 = JS["J4"]
j5 = JS["J5"]
return [
("P07_小臂骨架_螺旋体30%_墙5底5_竖打", "小臂骨架", lambda: p_forearm_bone(j4, j5, None), 0x7c3aed,
"V2 L型结构 + 顶板减重槽:+Y侧背脊立柱避让大臂骨架,过渡区采用与顶板和立柱双相切的R=28mm平滑内凹大圆弧,彻底消除直斜线折角与悬空阶梯小块,顶板前后外缘2mm倒角改R3圆角,立柱底端外下缘90°直棱倒R3圆角(平滑消除立柱外壁与水平底面交汇处直角尖角);顶板整条加高19mm(z261->280)加强连接且gusset弧R28->R14重定相切融入,J4圆盘外沿与立柱外棱不倒圆保持原始尖角,下方M5电机半包散热,俯仰大范围自由运动零干涉;【2026-10-02】顶板根部Z255~280开朝上敞开的减重槽(X-3~43 / Y103~153, Y上限取153避开y_hub_in=158.5起的竖直立柱本体):顶板由实心变槽钢,288->230cm3(-20%),槽底以下保留整块实心到电机座,抗弯靠两侧各10mm的X向腹板;槽底水平朝上、侧壁竖直、顶部敞开故零支撑且非封闭腔;开度按「减重区最差安全系数 >= 无槽基线 95%」选定(X-3~43 比最初的 X-7~47 收窄 4mm,强度从 88% 回到 96%);【2026-10-05 承压面让位腔改为 R35 圆腔、凸台与围挡一并消除】电机尾端垫片位(REAR_SEAT=2.6)用圆腔掏出承压面。**刀半径必须等于外壁 R35**(arm_build.SEAT_R):取小于 R35(曾试 32.2 = 64.4 方腔内切圆)时,刀半径与外壁之间那圈 2.8mm 环墙完整保留,而承压面只挖到刀半径,于是该环墙相对承压面【凸起】并把电机尾端面围住 —— 这就是用户截图里的一圈围挡(P08 实测 1536.9mm3)。它不是残留,而是 SEAT_R<R35 的必然产物。现 SEAT_R=35.0、SEAT_TOP=+1.0(越过尾端面 1mm,吃掉半包开口处那截0.052cm3 残片):承压面段整圈挖到外壁,承压面成为完整 R35 平圆盘,凸台与围挡一起消失,电机尾端面与承压面之间再无凸起。承力改由臂身本体承担(band 段 r36..58 有料方位 P04 10/36、其余各 15/36,其余方位靠 z>+1.0 杯体连接,无整圈通槽)。沉孔 z 区间(-8..-4)与圆腔(-2.6..+1.0)不重叠,S02 完好。连带:承压环由「方腔内切 32.2 − 沉孔外缘 30.25 = 1.95mm 窄环」变为「完整 R35 圆环 4.75mm」,受压面积 383->974mm²(2.5 倍)。【2026-10-04 承压面让位腔改为 32.2 圆腔】电机尾端垫片位(REAR_SEAT=2.6)之前用 64.4 **方**腔掏出来,方腔壁以外 z=-2.6..0 那圈料相对新承压面凸起 2.6mm,打印时是悬空薄壁(用户反馈:难打印、需支撑、公差差)。现承压面段改用**SEAT_R=32.2 圆腔**(= 64.4 方腔的内切圆半径,z=-2.6..0 与方腔平接)把整圈挖到承压面高度,凸台零残留;z=0 以上 PCBA 腔仍保持 64.4 方(PCB 是方的必须方腔)。**关键:刀半径必须取 32.2 而不是 R35** —— 中间试过 R35,结果把 r=32.2..35 的连接壁整圈切断:实测 P04 在 z=-2.6..+1.0 只剩 240~320° 方位有料,其余 360° 全掏空,后端法兰与杯壁之间出现 3.6mm 宽通槽 + 225° 一片 0.5mm 孤立薄片(用户截图:肩叉顶部「没连上」)。取 32.2 后 r=32.2..35 这圈 2.8mm 厚壁完整保留,360° 连续,既无凸台又与上方臂身连成一体(实测 5/5 件连接壁整圈连续、单实体)"),
]
+33
View File
@@ -0,0 +1,33 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""P08 腕偏转座:J5 俯仰 -> J6 滚转(复用 part_tools 的 pitch->roll 骨架)。"""
from arm.kinematics import Z_R6, Z_WR
from arm.cad.part_tools import make_pitch_to_roll_bracket
def p_wrist_bracket(j5, j6):
"""P08_腕偏转座_螺旋体25%_墙4底5_竖打(深度圆角优化版)
hub_gap=6.0:J5 处 P07 新增了 M5 前端压盖(Y 155.5..161.0),从动法兰盘背面必须
从 Y=157 后移到 Y=162 让位;J5 直锁凸台同步加长,3xS01 输出螺钉咬合量不变。
roll_clamp=True【2026-10-03】:M6 补上前端压盖,与 P04/P05/P06/P07 的
M2/M3/M4/M5 同一套配方(R35、4xM3x8 BCD55 @17.8°+90k、Ø6.0 沉孔、Ø61.0 根部
让位槽),轴向 -Z,压盖占全局 Z 120.5..115。此前本件是五处电机腔里**唯一**
只被后端板 4xM3x10 单面锁死的,电机大扭矩下会在 Ø60.3 座孔里点头;对侧
P09 让位 CLAMP_BACKOFF=5.5(见 make_direct_hub 的 backoff),工具端点不动。
"""
return make_pitch_to_roll_bracket(j5, j6, Z_WR, Z_R6,
name="P08_腕偏转座_螺旋体25%_墙4底5_竖打",
hub_gap=6.0, roll_clamp=True)
JOINT = 'J5'
def specs(JS):
"""本件的 (件号, 中文名, 构建 thunk, 配色, 说明) 清单;顺序即 BOM 顺序。"""
j5 = JS["J5"]
j6 = JS["J6"]
return [
("P08_腕偏转座_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "腕部转接座", lambda: p_wrist_bracket(j5, j6), 0xd97706,
"V2圆角:Loft外轮廓R=10mm,L型转角内部2mm倒角,彻底清除立壁保证J5全角度0干涉;【2026-10-05 承压面让位腔改为 R35 圆腔、凸台与围挡一并消除】电机尾端垫片位(REAR_SEAT=2.6)用圆腔掏出承压面。**刀半径必须等于外壁 R35**(arm_build.SEAT_R):取小于 R35(曾试 32.2 = 64.4 方腔内切圆)时,刀半径与外壁之间那圈 2.8mm 环墙完整保留,而承压面只挖到刀半径,于是该环墙相对承压面【凸起】并把电机尾端面围住 —— 这就是用户截图里的一圈围挡(P08 实测 1536.9mm3)。它不是残留,而是 SEAT_R<R35 的必然产物。现 SEAT_R=35.0、SEAT_TOP=+1.0(越过尾端面 1mm,吃掉半包开口处那截0.052cm3 残片):承压面段整圈挖到外壁,承压面成为完整 R35 平圆盘,凸台与围挡一起消失,电机尾端面与承压面之间再无凸起。承力改由臂身本体承担(band 段 r36..58 有料方位 P04 10/36、其余各 15/36,其余方位靠 z>+1.0 杯体连接,无整圈通槽)。沉孔 z 区间(-8..-4)与圆腔(-2.6..+1.0)不重叠,S02 完好。连带:承压环由「方腔内切 32.2 − 沉孔外缘 30.25 = 1.95mm 窄环」变为「完整 R35 圆环 4.75mm」,受压面积 383->974mm²(2.5 倍)。【2026-10-04 承压面让位腔改为 32.2 圆腔】电机尾端垫片位(REAR_SEAT=2.6)之前用 64.4 **方**腔掏出来,方腔壁以外 z=-2.6..0 那圈料相对新承压面凸起 2.6mm,打印时是悬空薄壁(用户反馈:难打印、需支撑、公差差)。现承压面段改用**SEAT_R=32.2 圆腔**(= 64.4 方腔的内切圆半径,z=-2.6..0 与方腔平接)把整圈挖到承压面高度,凸台零残留;z=0 以上 PCBA 腔仍保持 64.4 方(PCB 是方的必须方腔)。**关键:刀半径必须取 32.2 而不是 R35** —— 中间试过 R35,结果把 r=32.2..35 的连接壁整圈切断:实测 P04 在 z=-2.6..+1.0 只剩 240~320° 方位有料,其余 360° 全掏空,后端法兰与杯壁之间出现 3.6mm 宽通槽 + 225° 一片 0.5mm 孤立薄片(用户截图:肩叉顶部「没连上」)。取 32.2 后 r=32.2..35 这圈 2.8mm 厚壁完整保留,360° 连续,既无凸台又与上方臂身连成一体(实测 5/5 件连接壁整圈连续、单实体)"),
]
+95
View File
@@ -0,0 +1,95 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""P09 工具法兰:末端法兰盘与 J6 直锁 hub。"""
import math
from arm.cad.helpers import cyl
from arm.cad.arm_build import D2R
from arm.kinematics import PLATE_T, X_ARM, Y_AXIS, Z_HUB6
from arm.cad.part_tools import CHAMFER_EDGE, CLAMP_BACKOFF, FILLET_SMALL, FILLET_TINY, make_direct_hub
def p_tool_flange(j6):
"""P09_工具法兰_螺旋体30%_墙4底5_竖打 深度圆角优化版
关键改进:
1. 外轮廓全圆角(R=4mm)
2. 法兰面倒角(2mm)
3. 螺孔边缘倒角(1.5mm)
"""
z_bot = Z_HUB6 - PLATE_T - 9.0
s = cyl(35.0, z_bot, Z_HUB6, X_ARM, Y_AXIS)
P09_M4 = []
# 4x M4螺栓孔
#
# 分布圆半径 20 -> 22(BCD 40 -> 44):R20 与 3xS01 输出螺钉的 Ø5.6 螺丝刀通道
# (make_direct_hub 里 cyl(2.8, 58.0, z_out+40) 在 BCD29=R14.5、相位 351.4/232.3/112.1°)
# 咬穿沉孔。0° 那个孔中心 (39.5,128) 到 351.4° 通道中心 (33.84,125.83) 只有 6.06mm,
# 而两孔半径之和是 3.5+2.8=6.30 —— 差 0.24mm,Ø7.0 沉孔壁被啃掉一块,
# 完整圆柱面(88mm²)裂成 45.7+35.4 两片,即用户截图里的月牙孔。
# 该相位差只有 8.6°,转动 M4 孔相位无法躲开(0/90/180/270 与 45 度错开全部仍 <6.30),
# 只能加大分布圆半径:R22 时最小中心距 7.96mm,余量 1.66mm。
# 边壁仍充足:R35 法兰外径 - (R22 + 沉孔 3.5) = 9.5mm。
for a in (0, 90, 180, 270):
rad = 22.0
u = rad * math.cos(a * D2R)
v = rad * math.sin(a * D2R)
# 实际切割推迟到 make_direct_hub 之后(见下)。这里只算出 4 个孔位。
P09_M4.append((X_ARM + u, Y_AXIS + v))
# 定位止口 + 走线孔
pilot = cyl(10.0, z_bot - 1.0, z_bot + 2.5, X_ARM, Y_AXIS)
thru = cyl(5.0, z_bot - 1.0, Z_HUB6 + 1.0, X_ARM, Y_AXIS)
s = s.cut(pilot).cut(thru)
# 直连法兰
# 【2026-10-03】M6 补上前端压盖后,J6 毂面必须让位 CLAMP_BACKOFF=5.5
# (详见 make_direct_hub 的 backoff)。P09 的法兰本体 z_bot/Z_HUB6 一个字没动,
# 让位的只是伸进 J6 腔里的那圈毂面 —— 圆盘下移后仍与法兰本体在局部 65..79.5
# 大面积交叠,熔接不受影响;工具端点 Z_TIP=93 也随之不变。
s = make_direct_hub(s, j6, r_disc=35.0, z_out=74.0, backoff=CLAMP_BACKOFF)
# 4x M4 孔(必须在 make_direct_hub 之后切)
#
# 直连法兰那步 fuse 了 R35 圆盘(局部 z=56.5..74 -> 全局 z=102..121 一侧),
# 会把先切的孔重新填死:分段求交显示 z=97..102 无干涉、z=102 以上整根杆都埋在料里
# (每段 12.57 mm^3 = pi*2^2*1,全截面被埋)。
#
# 孔径与深度同时修正:旧值 Ø3.7 比 M4 杆 Ø4.0 还细,且只到 z=105,
# 而 M4x16 头面在 z=97、杆要走到 z=113 —— 杆尾 8mm 无处可去(干涉 147.3 mm^3)。
# Ø4.4 是 M4 标准间隙孔(ISO 273 medium ≈ Ø4.3)。
# 孔顶要盖过 M4x16 的杆尾:头面 z=97 + 杆长 16 = z=113,故开到 Z_HUB6+4=115,
# 比杆尾多留 2mm(实测开到 112 时最后 1mm 杆尾仍撞料 37.7mm³)。
for (fx, fy) in P09_M4:
s = s.cut(cyl(2.2, z_bot - 1.0, Z_HUB6 + 4.0, fx, fy))
s = s.cut(cyl(3.5, z_bot - 1.0, z_bot + 4.0, fx, fy))
# ========== 关键圆角优化 ==========
try:
# 外轮廓圆角
s = s.edges("|Z").fillet(FILLET_SMALL)
except:
pass
try:
# 法兰面倒角
s = s.edges("<Z").chamfer(CHAMFER_EDGE)
except:
pass
try:
# 顶部边缘圆角
s = s.edges(">Z").fillet(FILLET_TINY)
except:
pass
return s
JOINT = 'J6'
def specs(JS):
"""本件的 (件号, 中文名, 构建 thunk, 配色, 说明) 清单;顺序即 BOM 顺序。"""
j6 = JS["J6"]
return [
("P09_工具法兰_螺旋体30%_墙4底5_竖打", "末端工具法兰", lambda: p_tool_flange(j6), 0xdc2626,
"V2圆角:外轮廓R=3mm,法兰面倒角2mm;【2026-10-02】打印填充由100%降到30%:该截面安全系数288是全机裕度最大的件,满填充纯属浪费(件号同步改为P09_工具法兰_螺旋体30%)"),
]
+58
View File
@@ -0,0 +1,58 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""实测接口数值:电机模组、端面齿联轴器、配合公差与电机轴向公差。
全部 MEASURED 自 G:/Robot_v2/Model/Solidworks/电机.STEP 与配件(见 docs/interfaces.md)。
改之前先确认量的是同一个基准面。"""
# 注:本段由 armcore.py 原样搬来,行内容与注释未作改动。
# ---------------- MEASURED: motor module (local frame: origin = PCBA rear face centre, +Z = output) ----
M = dict(
pcba_w=63.6, # square PCBA across flats
pcba_t=9.0, # z 0 -> 9.0
rearplate_d=60.0, # z 5.5 -> 10.5
hous_d=60.0, # housing OD, z 10.5 -> 52.5
hous_len=42.0,
cover_d=60.30, # top cover OD (R30.15), z 52.5 -> 56.0
cover_z=56.0, # cover front face = module total length
flange_z=54.942, # 2nd-stage output flange face
neck_d=36.0, # female neck bore in the cover
neck_depth=1.0,
centre_d=6.5, # centre bore in the flange
centre_depth=4.0,
m2_bcd=29.0,
m2_clock=(8.05, 128.07, 248.06),
m2_tap_d=1.85, # M2 pilot for self-tapping in printed material
m2_depth=6.0,
m2_clear_d=2.75,
m2_cb_d=5.2,
)
# ---------------- MEASURED: face-spline coupling (existing, printed by the user) ------------------------
C = dict(
n_teeth=12, tooth_r0=19.0, tooth_r1=24.5, tooth_s=2.5,
flange_t=4.50, part_z=5.560, # mirrored stack
hub_r=27.0,
gap=9.00, # cover-face to cover-face when closed
clamp_od_r=30.0, clamp_len=7.80,
lug_r1=37.0, lug_t=4.50,
bolt_r=32.50, bolt_d=3.80,
z0=1.66, z1=9.46, # clamp envelope in the flange frame (motor cover face = 1.060)
)
# axial stations, motor local frame:
COVER_Z = M["cover_z"] # 56.0
HUB_FACE_Z = COVER_Z + C["gap"] # 65.0 = mating face of the driven hub
CLAMP_R = C["clamp_od_r"] + 0.6 # radial keep-out around the joint axis
LUG_R = C["lug_r1"] + 1.0 # radial keep-out where the bolt lugs are
# ---------------- clearances / print rules -------------------------------------------------------------
CLR = dict(bore_slip=0.20, pilot=0.10, hole_3=3.4, hole_27=2.8, wall_min=2.0)
FIT = dict(motor_bore_d=M["hous_d"] + 2 * 0.15, cover_cb_d=M["cover_d"] + 2 * 0.35)
# 电机【轴向长度】公差(用户 2026-10-07 要求:余量偏大稍微减去 1mm,由 2mm 改为 1mm)。
# 这条链是"后端板螺钉 + 前端压盖螺钉"两个刚性夹持面,螺钉头一旦坐死在沉孔台阶上
# 就再也不能进给,所以公差没法靠"拧紧"消化,只能靠两件事吃掉(见 arm_build.Joint.pocket
# 与 motor_front_clamp):
# 长出来的 0~+1mm -> 后端板 4xM3 螺钉头下垫 0~1mm 垫片圈(螺钉被垫高 -> 电机被拉回)
# 短下去的 0~-1mm -> 电机尾端面与后端板承压面之间垫 0~1mm 垫片(承压面已按 MOTOR_TOL
# 让空,见 Joint.pocket 的 REAR_SEAT)
# 两边都不动压盖/凸台的几何,关节轴向长度不变。
MOTOR_TOL = 1.0
+3
View File
@@ -0,0 +1,3 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""数据注入与工程图:螺钉实例注入 mesh、四张工程图 SVG 生成。
"""
+105 -64
View File
@@ -17,9 +17,16 @@ import os
import sys import sys
sys.stdout = io.TextIOWrapper(sys.stdout.buffer, encoding="utf-8") sys.stdout = io.TextIOWrapper(sys.stdout.buffer, encoding="utf-8")
sys.path.insert(0, os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))) from arm.paths import DATA, DOCS
from armcore import WEB, DOCS
D = json.load(io.open(WEB + "/mesh_arm.json", encoding="utf-8")) # 这两个脚本的顶层就是"算完并写文件",被 import 时会静默重写 travel/mesh 派生产物
# (实测:一次 importlib 冒烟测试就把 docs/travel.json 重写了一遍)。这里改成直接炸。
if __name__ != "__main__":
raise RuntimeError(
"draw_sheet 是脚本:顶层代码一执行就重写产物,不能 import。"
"要用就跑 python -m arm.dataio.draw_sheet。")
D = json.load(io.open(DATA + "/mesh_arm.json", encoding="utf-8"))
P, LAY, MS = D["parts"], D["layout"], D["measured"] P, LAY, MS = D["parts"], D["layout"], D["measured"]
MT, CT = MS["M"], MS["C"] MT, CT = MS["M"], MS["C"]
JOINTS = {j["id"]: j for j in D["joints"]} JOINTS = {j["id"]: j for j in D["joints"]}
@@ -76,28 +83,46 @@ def esc(t):
return str(t).replace('&', '&amp;').replace('<', '&lt;').replace('>', '&gt;') return str(t).replace('&', '&amp;').replace('<', '&lt;').replace('>', '&gt;')
def frame(W, H, title, note, scale): def frame(W, H, title, note, scale, sheet_id=""):
return ['<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 %d %d" ' return ['<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 %d %d" width="%d" height="%d" '
'font-family="Microsoft YaHei,sans-serif">' % (W, H), 'class="assembly-sheet-svg" data-sheet-id="%s" data-sheet-title="%s" data-sheet-note="%s" data-sheet-scale="%s" '
'<rect width="%d" height="%d" fill="#fff"/>' % (W, H), 'font-family="Microsoft YaHei,sans-serif">' % (W, H, W, H, sheet_id, esc(title), esc(note), scale),
'<rect x="8" y="8" width="%d" height="%d" fill="none" stroke="#111" stroke-width="1.6"/>' % (W - 16, H - 16), '<defs>'
'<rect x="14" y="14" width="%d" height="%d" fill="none" stroke="#111" stroke-width=".5"/>' % (W - 28, H - 28), '<filter id="partGlow" x="-20%" y="-20%" width="140%" height="140%">'
'<line x1="14" y1="%d" x2="%d" y2="%d" stroke="#111" stroke-width=".8"/>' % (H - 44, W - 15, H - 44), '<feDropShadow dx="0" dy="0" stdDeviation="3.5" flood-color="#2563eb" flood-opacity="0.85"/>'
'<text x="24" y="%d" font-size="13" font-weight="bold">%s</text>' % (H - 27, esc(title)), '</filter>'
'<text x="24" y="%d" font-size="9" fill="#444">%s</text>' % (H - 16, esc(note)), '<filter id="balloonShadow" x="-20%" y="-20%" width="140%" height="140%">'
'<line x1="%d" y1="%d" x2="%d" y2="%d" stroke="#111" stroke-width=".8"/>' % (W - 268, H - 44, W - 268, H - 15), '<feDropShadow dx="0" dy="1.5" stdDeviation="1.5" flood-color="#000" flood-opacity="0.25"/>'
'<text x="%d" y="%d" font-size="9">比例 1:%s(按图幅适配) 单位 mm</text>' % (W - 260, H - 29, scale), '</filter>'
'<text x="%d" y="%d" font-size="9">六电机人形机器人手臂 %s / 迭代 %s</text>' % (W - 260, H - 17, LAY["ver"], LAY["it"])] '</defs>',
'<rect class="sheet-bg" width="%d" height="%d" fill="#fff"/>' % (W, H),
'<g class="sheet-border">',
'<rect class="sheet-border-outer" x="8" y="8" width="%d" height="%d" fill="none" stroke="#111" stroke-width="1.6"/>' % (W - 16, H - 16),
'<rect class="sheet-border-inner" x="14" y="14" width="%d" height="%d" fill="none" stroke="#111" stroke-width=".5"/>' % (W - 28, H - 28),
'<line class="sheet-title-line" x1="14" y1="%d" x2="%d" y2="%d" stroke="#111" stroke-width=".8"/>' % (H - 44, W - 15, H - 44),
'<text class="sheet-title-text" x="24" y="%d" font-size="13" font-weight="bold">%s</text>' % (H - 27, esc(title)),
'<text class="sheet-note-text" x="24" y="%d" font-size="9" fill="#444">%s</text>' % (H - 16, esc(note)),
'<line class="sheet-meta-line" x1="%d" y1="%d" x2="%d" y2="%d" stroke="#111" stroke-width=".8"/>' % (W - 268, H - 44, W - 268, H - 15),
'<text class="sheet-scale-text" x="%d" y="%d" font-size="9">比例 1:%s(按图幅适配) 单位 mm</text>' % (W - 260, H - 29, scale),
'<text class="sheet-ver-text" x="%d" y="%d" font-size="9">六电机人形机器人手臂 %s / 迭代 %s</text>' % (W - 260, H - 17, LAY["ver"], LAY["it"]),
'</g>']
def balloon(x, y, i): def balloon(x, y, p):
return ('<circle cx="%.0f" cy="%.0f" r="10" fill="#fff" stroke="#111" stroke-width="1"/>' idx = p.get("idx", 0)
'<text x="%.0f" y="%.0f" font-size="9.5" text-anchor="middle">%d</text>' % (x, y, x, y + 3.4, i)) name = esc(p.get("name", ""))
cn = esc(p.get("cn", ""))
return ('<g class="sheet-balloon" data-idx="%d" data-name="%s" data-cn="%s">'
'<circle class="balloon-circle" cx="%.0f" cy="%.0f" r="10" fill="#fff" stroke="#111" stroke-width="1"/>'
'<text class="balloon-text" x="%.0f" y="%.0f" font-size="9.5" text-anchor="middle">%d</text>'
'</g>' % (idx, name, cn, x, y, x, y + 3.4, idx))
def build_sheet(kind, title, W, H, ex=0.0, note="", axes=True, dims=None, legend=True): def build_sheet(kind, title, W, H, ex=0.0, note="", axes=True, dims=None, legend=True, sheet_id=""):
shp = [] shp = []
for p in P: for p in P:
if p["name"].startswith("ENV_") or p["name"].startswith("S"):
continue
h = hull(part_pts(p, kind, ex)) h = hull(part_pts(p, kind, ex))
if len(h) >= 3: if len(h) >= 3:
shp.append((p, h)) shp.append((p, h))
@@ -114,9 +139,10 @@ def build_sheet(kind, title, W, H, ex=0.0, note="", axes=True, dims=None, legend
ox = ML + (aw - (hi_x - lo_x) * sc) / 2 - lo_x * sc ox = ML + (aw - (hi_x - lo_x) * sc) / 2 - lo_x * sc
oy = 34 + (ah + (hi_y - lo_y) * sc) / 2 + lo_y * sc oy = 34 + (ah + (hi_y - lo_y) * sc) / 2 + lo_y * sc
T = lambda q: (q[0] * sc + ox, oy - q[1] * sc) T = lambda q: (q[0] * sc + ox, oy - q[1] * sc)
out = frame(W, H, title, note, round(1 / sc, 2)) out = frame(W, H, title, note, round(1 / sc, 2), sheet_id)
if axes: if axes:
out.append('<g class="sheet-axes-group">')
for jid in ("J1", "J2", "J3", "J4", "J5"): for jid in ("J1", "J2", "J3", "J4", "J5"):
j = JOINTS.get(jid) j = JOINTS.get(jid)
if not j: if not j:
@@ -124,48 +150,56 @@ def build_sheet(kind, title, W, H, ex=0.0, note="", axes=True, dims=None, legend
a = proj(j["rear"], kind) a = proj(j["rear"], kind)
b = proj([j["rear"][k] + j["d"][k] * 90 for k in range(3)], kind) b = proj([j["rear"][k] + j["d"][k] * 90 for k in range(3)], kind)
pa, pb = T(a), T(b) pa, pb = T(a), T(b)
out.append('<line x1="%.0f" y1="%.0f" x2="%.0f" y2="%.0f" stroke="#0b57a4" ' out.append('<line class="sheet-axis" x1="%.0f" y1="%.0f" x2="%.0f" y2="%.0f" stroke="#0b57a4" '
'stroke-width=".8" stroke-dasharray="14 3 2 3"/>' % (pa[0], pa[1], pb[0], pb[1])) 'stroke-width=".8" stroke-dasharray="14 3 2 3"/>' % (pa[0], pa[1], pb[0], pb[1]))
out.append('<text x="%.0f" y="%.0f" font-size="10" fill="#0b57a4">%s</text>' out.append('<text class="sheet-axis-label" x="%.0f" y="%.0f" font-size="10" fill="#0b57a4">%s</text>'
% (pb[0] + 3, pb[1] - 3, jid)) % (pb[0] + 3, pb[1] - 3, jid))
out.append('</g>')
out.append('<g class="sheet-parts-group">')
for p, h in shp: for p, h in shp:
d = "M" + " L".join("%.1f %.1f" % T(q) for q in h) + "Z" d = "M" + " L".join("%.1f %.1f" % T(q) for q in h) + "Z"
col = "#%06x" % p["color"] col = "#%06x" % p["color"]
idx = p.get("idx", 0)
cn = esc(p.get("cn", ""))
name = esc(p.get("name", ""))
printed = 1 if p.get("printed") else 0
attrs = 'class="sheet-part-path" data-idx="%d" data-name="%s" data-cn="%s" data-color="%s" data-printed="%d"' % (
idx, name, cn, col, printed)
if p["printed"]: if p["printed"]:
out.append('<path d="%s" fill="none" stroke="%s" stroke-width="1.35"/>' % (d, col)) out.append('<path d="%s" fill="none" stroke="%s" stroke-width="1.35" %s/>' % (d, col, attrs))
else: else:
out.append('<path d="%s" fill="none" stroke="#9aa1ad" stroke-width=".7" ' out.append('<path d="%s" fill="none" stroke="#9aa1ad" stroke-width=".7" '
'stroke-dasharray="4 2"/>' % d) 'stroke-dasharray="4 2" %s/>' % (d, attrs))
out.append('</g>')
# balloons in two side columns. Sort each column by the ANCHOR height (the nearest point # balloons in two side columns.
# on the part's own outline), not by centroid - sorting by centroid made the leaders cross
# in the middle of the sheet because the anchor can sit far from the centroid.
side = [] side = []
for p, h in shp: for p, h in shp:
cx = sum(T(q)[0] for q in h) / len(h) cx = sum(T(q)[0] for q in h) / len(h)
cy = sum(T(q)[1] for q in h) / len(h) cy = sum(T(q)[1] for q in h) / len(h)
anchor = T(nearest(h, (cx, cy))) anchor = T(nearest(h, (cx, cy)))
side.append((p, anchor, cx)) side.append((p, anchor, cx))
# A hanging arm projects tall and narrow, so splitting the balloons left/right pushed the
# whole left column's leaders across the assembly. When the view is taller than wide every
# balloon goes to one column just right of the drawing, sorted by anchor height.
tall = (hi_y - lo_y) > 1.25 * (hi_x - lo_x) tall = (hi_y - lo_y) > 1.25 * (hi_x - lo_x)
right = sorted(side, key=lambda s: s[1][1]) if tall else sorted([s for s in side if s[2] >= ox + (hi_x - lo_x) * sc / 2.0], key=lambda s: s[1][1]) right = sorted(side, key=lambda s: s[1][1]) if tall else sorted([s for s in side if s[2] >= ox + (hi_x - lo_x) * sc / 2.0], key=lambda s: s[1][1])
left = [] if tall else sorted([s for s in side if s[2] < ox + (hi_x - lo_x) * sc / 2.0], left = [] if tall else sorted([s for s in side if s[2] < ox + (hi_x - lo_x) * sc / 2.0],
key=lambda s: s[1][1]) key=lambda s: s[1][1])
out.append('<g class="sheet-balloons-group">')
def col(lst, x): def col(lst, x):
n = max(1, len(lst)) n = max(1, len(lst))
span = H - 130 span = H - 130
for i, (p, t, _cx) in enumerate(lst): for i, (p, t, _cx) in enumerate(lst):
by = 52 + span * (i + 0.5) / n by = 52 + span * (i + 0.5) / n
out.append('<polyline points="%.0f,%.0f %.0f,%.0f %.0f,%.0f" fill="none" ' out.append('<polyline class="sheet-leader" data-idx="%d" points="%.0f,%.0f %.0f,%.0f %.0f,%.0f" fill="none" '
'stroke="#555" stroke-width=".6"/>' % (t[0], t[1], (t[0] + x) / 2, by, x, by)) 'stroke="#555" stroke-width=".6"/>' % (p["idx"], t[0], t[1], (t[0] + x) / 2, by, x, by))
out.append(balloon(x, by, p["idx"])) out.append(balloon(x, by, p))
col(left, ML - 30) col(left, ML - 30)
col(right, (ox + (hi_x - lo_x) * sc + 52.0) if tall else (W - MR + 44)) col(right, (ox + (hi_x - lo_x) * sc + 52.0) if tall else (W - MR + 44))
out.append('</g>')
if legend: if legend:
out.append('<g class="sheet-legend-box">')
rows = sorted(side, key=lambda s: s[0]["idx"]) rows = sorted(side, key=lambda s: s[0]["idx"])
half = (len(rows) + 1) // 2 half = (len(rows) + 1) // 2
tx, ty0 = W - MR + 74, 62 tx, ty0 = W - MR + 74, 62
@@ -173,20 +207,30 @@ def build_sheet(kind, title, W, H, ex=0.0, note="", axes=True, dims=None, legend
for c in (0, 1): for c in (0, 1):
for i, (p, _t, _cx) in enumerate(rows[c * half:(c + 1) * half]): for i, (p, _t, _cx) in enumerate(rows[c * half:(c + 1) * half]):
y = ty0 + 12 + i * 12.6 y = ty0 + 12 + i * 12.6
out.append('<text x="%d" y="%.0f" font-size="8.5">%d</text>' % (tx + c * 106, y, p["idx"]))
nm = esc(p["cn"].replace(" 半联轴器/抱箍", " 联轴器/抱箍").replace("端面齿", "")[:11]) nm = esc(p["cn"].replace(" 半联轴器/抱箍", " 联轴器/抱箍").replace("端面齿", "")[:11])
out.append('<text x="%d" y="%.0f" font-size="8.5">%s</text>' % (tx + c * 106 + 13, y, nm)) out.append('<g class="sheet-legend-row" data-idx="%d" data-name="%s" data-cn="%s">'
'<rect class="legend-row-bg" x="%d" y="%.0f" width="102" height="12.5" fill="transparent" rx="2"/>'
'<text class="legend-row-idx" x="%d" y="%.0f" font-size="8.5">%d</text>'
'<text class="legend-row-name" x="%d" y="%.0f" font-size="8.5">%s</text>'
'</g>' % (p["idx"], esc(p.get("name","")), esc(p.get("cn","")),
tx + c * 106 - 3, y - 9.5,
tx + c * 106, y, p["idx"],
tx + c * 106 + 13, y, nm))
out.append('</g>')
for (a, b, lab, off) in (dims or []): if dims:
out.append('<g class="sheet-dims-group">')
for (a, b, lab, off) in dims:
pa, pb = T(proj(a, kind)), T(proj(b, kind)) pa, pb = T(proj(a, kind)), T(proj(b, kind))
y = (pa[1] + pb[1]) / 2 + off y = (pa[1] + pb[1]) / 2 + off
out.append('<line x1="%.0f" y1="%.0f" x2="%.0f" y2="%.0f" stroke="#0b57a4" stroke-width=".9"/>' out.append('<line class="sheet-dim-line" x1="%.0f" y1="%.0f" x2="%.0f" y2="%.0f" stroke="#0b57a4" stroke-width=".9"/>'
% (pa[0], y, pb[0], y)) % (pa[0], y, pb[0], y))
for q in (pa, pb): for q in (pa, pb):
out.append('<line x1="%.0f" y1="%.0f" x2="%.0f" y2="%.0f" stroke="#0b57a4" ' out.append('<line class="sheet-dim-ext" x1="%.0f" y1="%.0f" x2="%.0f" y2="%.0f" stroke="#0b57a4" '
'stroke-width=".5" stroke-dasharray="2 2"/>' % (q[0], q[1], q[0], y)) 'stroke-width=".5" stroke-dasharray="2 2"/>' % (q[0], q[1], q[0], y))
out.append('<text x="%.0f" y="%.0f" font-size="10" fill="#0b57a4" text-anchor="middle">%s</text>' out.append('<text class="sheet-dim-text" x="%.0f" y="%.0f" font-size="10" fill="#0b57a4" text-anchor="middle">%s</text>'
% ((pa[0] + pb[0]) / 2, y - 3, lab)) % ((pa[0] + pb[0]) / 2, y - 3, lab))
out.append('</g>')
out.append('</svg>') out.append('</svg>')
return "".join(out) return "".join(out)
@@ -202,32 +246,31 @@ def joint_detail():
x_hub = x_cover + CT["gap"] * s x_hub = x_cover + CT["gap"] * s
out = frame(W, H, "A-A 回转副局部放大 — 全部尺寸为实测值(按数值绘制,非网格投影)", out = frame(W, H, "A-A 回转副局部放大 — 全部尺寸为实测值(按数值绘制,非网格投影)",
"电机 → 端面齿半联轴器 A/B(12 齿,盘脸贴死为唯一轴向止动)→ 对开抱箍防脱 → " "电机 → 端面齿半联轴器 A/B(12 齿,盘脸贴死为唯一轴向止动)→ 对开抱箍防脱 → "
"从动盘(复刻电机输出面)。蓝色为关节轴线。", "1/6(本图放大 6 倍)") "从动盘(复刻电机输出面)。蓝色为关节轴线。", "1/6(本图放大 6 倍)", "joint")
out.append('<line x1="%d" y1="%d" x2="%d" y2="%d" stroke="#0b57a4" stroke-width="1.1" ' out.append('<line class="sheet-axis" x1="%d" y1="%d" x2="%d" y2="%d" stroke="#0b57a4" stroke-width="1.1" '
'stroke-dasharray="22 5 4 5"/>' % (x0 - 60, cy, x_hub + 190, cy)) 'stroke-dasharray="22 5 4 5"/>' % (x0 - 60, cy, x_hub + 190, cy))
g = ['<g stroke="#111" fill="none" stroke-width="1.5">'] g = ['<g class="joint-geom-group" stroke="#111" fill="none" stroke-width="1.5">']
# motor: housing Ø60 x 42, rear plate, cover Ø60.3 x 3.5 # motor: housing Ø60 x 42, rear plate, cover Ø60.3 x 3.5
g.append('<rect x="%.1f" y="%.1f" width="%.1f" height="%.1f"/>' g.append('<rect class="joint-geom-part" data-part="电机机座" x="%.1f" y="%.1f" width="%.1f" height="%.1f"/>'
% (x0 + 5.5 * s, cy - 30 * s, 47 * s, 60 * s)) % (x0 + 5.5 * s, cy - 30 * s, 47 * s, 60 * s))
g.append('<rect x="%.1f" y="%.1f" width="%.1f" height="%.1f"/>' g.append('<rect class="joint-geom-part" data-part="尾部PCBA" x="%.1f" y="%.1f" width="%.1f" height="%.1f"/>'
% (x0, cy - MT["pcba_w"] / 2.0 * s, MT["pcba_t"] * s, MT["pcba_w"] * s)) % (x0, cy - MT["pcba_w"] / 2.0 * s, MT["pcba_t"] * s, MT["pcba_w"] * s))
g.append('<rect x="%.1f" y="%.1f" width="%.1f" height="%.1f"/>' g.append('<rect class="joint-geom-part" data-part="电机输出端盖" x="%.1f" y="%.1f" width="%.1f" height="%.1f"/>'
% (x_cover - 3.5 * s, cy - 30.15 * s, 3.5 * s, 60.3 * s)) % (x_cover - 3.5 * s, cy - 30.15 * s, 3.5 * s, 60.3 * s))
# coupling halves (4.5 each) and the driven hub # coupling halves (4.5 each) and the driven hub
g.append('<rect x="%.1f" y="%.1f" width="%.1f" height="%.1f"/>' % (x_cover, cy - 27 * s, 4.5 * s, 54 * s)) g.append('<rect class="joint-geom-part" data-part="半联轴器A" x="%.1f" y="%.1f" width="%.1f" height="%.1f"/>' % (x_cover, cy - 27 * s, 4.5 * s, 54 * s))
g.append('<rect x="%.1f" y="%.1f" width="%.1f" height="%.1f"/>' % (x_cover + 4.5 * s, cy - 27 * s, 4.5 * s, 54 * s)) g.append('<rect class="joint-geom-part" data-part="半联轴器B" x="%.1f" y="%.1f" width="%.1f" height="%.1f"/>' % (x_cover + 4.5 * s, cy - 27 * s, 4.5 * s, 54 * s))
g.append('<rect x="%.1f" y="%.1f" width="%.1f" height="%.1f"/>' % (x_hub, cy - 41 * s, 24 * s, 82 * s)) g.append('<rect class="joint-geom-part" data-part="从动盘" x="%.1f" y="%.1f" width="%.1f" height="%.1f"/>' % (x_hub, cy - 41 * s, 24 * s, 82 * s))
# clamp band over the closed pair # clamp band over the closed pair
g.append('<rect x="%.1f" y="%.1f" width="%.1f" height="%.1f" stroke-dasharray="6 3"/>' g.append('<rect class="joint-geom-part" data-part="对开抱箍" x="%.1f" y="%.1f" width="%.1f" height="%.1f" stroke-dasharray="6 3"/>'
% (x_cover + 0.6 * s, cy - 30 * s, 8.4 * s, 60 * s)) % (x_cover + 0.6 * s, cy - 30 * s, 8.4 * s, 60 * s))
g.append('</g>') g.append('</g>')
out.extend(g) out.extend(g)
def dim(y, xa, xb, txt, col="#c00", lx=None): def dim(y, xa, xb, txt, col="#c00", lx=None):
out.append('<line x1="%.1f" y1="%d" x2="%.1f" y2="%d" stroke="%s" stroke-width="1"/>' % (xa, y, xb, y, col)) out.append('<g class="sheet-dim"><line x1="%.1f" y1="%d" x2="%.1f" y2="%d" stroke="%s" stroke-width="1"/>' % (xa, y, xb, y, col))
for x in (xa, xb): for x in (xa, xb):
out.append('<line x1="%.1f" y1="%d" x2="%.1f" y2="%d" stroke="%s" stroke-width=".6"/>' % (x, y - 6, x, y + 6, col)) out.append('<line x1="%.1f" y1="%d" x2="%.1f" y2="%d" stroke="%s" stroke-width=".6"/>' % (x, y - 6, x, y + 6, col))
# a short span cannot hold a long label centred on it - hang the text off to the left
if lx is None: if lx is None:
out.append('<text x="%.1f" y="%d" font-size="11" fill="%s" text-anchor="middle">%s</text>' out.append('<text x="%.1f" y="%d" font-size="11" fill="%s" text-anchor="middle">%s</text>'
% ((xa + xb) / 2, y - 8, col, txt)) % ((xa + xb) / 2, y - 8, col, txt))
@@ -236,19 +279,16 @@ def joint_detail():
% (lx, y - 8, col, txt)) % (lx, y - 8, col, txt))
out.append('<line x1="%.1f" y1="%d" x2="%.1f" y2="%d" stroke="%s" stroke-width=".6"/>' out.append('<line x1="%.1f" y1="%d" x2="%.1f" y2="%d" stroke="%s" stroke-width=".6"/>'
% (lx + 4, y - 11, xa, y, col)) % (lx + 4, y - 11, xa, y, col))
out.append('</g>')
dim(cy - 240, x0, x_cover, "整机长 %.1f" % MT["cover_z"]) dim(cy - 240, x0, x_cover, "整机长 %.1f" % MT["cover_z"])
dim(cy - 215, x_cover, x_hub, "两盖板面跨距 %.2f" % CT["gap"], lx=620) dim(cy - 215, x_cover, x_hub, "两盖板面跨距 %.2f" % CT["gap"], lx=620)
dim(cy + 250, x0, x_hub, "电机尾基准 → 从动盘贴合面 = %.3f ← 全臂节距的唯一来源" % MS["HUB_FACE_Z"]) dim(cy + 250, x0, x_hub, "电机尾基准 → 从动盘贴合面 = %.3f ← 全臂节距的唯一来源" % MS["HUB_FACE_Z"])
dim(cy + 215, x_cover + 0.6 * s, x_cover + 9.0 * s, "抱箍轴向 %.3f~%.3f" % tuple(MS["CLAMP_SPAN"]), lx=470) dim(cy + 215, x_cover + 0.6 * s, x_cover + 9.0 * s, "抱箍轴向 %.3f~%.3f" % tuple(MS["CLAMP_SPAN"]), lx=470)
def note(x, y, tx, ty, txt, anchor="start"): def note(x, y, tx, ty, txt, anchor="start"):
"""Leader + label. Labels go in one of the two gutters (x=235 right-aligned, x=900 out.append('<g class="sheet-note"><polyline points="%.1f,%.1f %.1f,%.1f %.1f,%.1f" fill="none" stroke="#555" stroke-width=".7"/>'
left-aligned) - the first version dropped them on top of the geometry they describe.
The leader runs vertical off the anchor first, then horizontal: a straight diagonal
from anchor to gutter cut across the section it is describing."""
out.append('<polyline points="%.1f,%.1f %.1f,%.1f %.1f,%.1f" fill="none" stroke="#555" stroke-width=".7"/>'
% (x, y, x, ty, tx, ty)) % (x, y, x, ty, tx, ty))
out.append('<text x="%.1f" y="%.1f" font-size="10.5" text-anchor="%s">%s</text>' out.append('<text x="%.1f" y="%.1f" font-size="10.5" text-anchor="%s">%s</text></g>'
% (tx + (3 if anchor == "start" else -3), ty + 3.5, anchor, txt)) % (tx + (3 if anchor == "start" else -3), ty + 3.5, anchor, txt))
note(x0 + 28 * s, cy - 30 * s, 235, cy - 190, "机座 Ø%.0f x %.0f,滑配孔按 Ø%.1f" note(x0 + 28 * s, cy - 30 * s, 235, cy - 190, "机座 Ø%.0f x %.0f,滑配孔按 Ø%.1f"
% (MT["hous_d"], MT["hous_len"], 60.3), "end") % (MT["hous_d"], MT["hous_len"], 60.3), "end")
@@ -271,7 +311,10 @@ def joint_detail():
return "".join(out) return "".join(out)
SH, EL, WR = LAY["SH"], LAY["EL"], LAY["WR"] j2 = JOINTS["J2"]["rear"]
j4 = JOINTS["J4"]["rear"]
j5 = JOINTS["J5"]["rear"]
SH, EL, WR = (j2[1], j2[2]), (j4[1], j4[2]), (j5[1], j5[2])
DIMS_ARM = [((0, SH[0], SH[1]), (0, EL[0], EL[1]), "上臂 %.0f" % LAY["L1"], 74), DIMS_ARM = [((0, SH[0], SH[1]), (0, EL[0], EL[1]), "上臂 %.0f" % LAY["L1"], 74),
((0, EL[0], EL[1]), (0, WR[0], WR[1]), "前臂 %.0f" % LAY["L2"], 112), ((0, EL[0], EL[1]), (0, WR[0], WR[1]), "前臂 %.0f" % LAY["L2"], 112),
((0, 0, 0), (0, WR[0], WR[1]), "腕轴离地 %.0f" % WR[1], -128)] ((0, 0, 0), (0, WR[0], WR[1]), "腕轴离地 %.0f" % WR[1], -128)]
@@ -279,18 +322,16 @@ DIMS_ARM = [((0, SH[0], SH[1]), (0, EL[0], EL[1]), "上臂 %.0f" % LAY["L1"], 74
sheets = [ sheets = [
build_sheet("front", "总装图 - 正视(沿 -X 投影;肢体在纸面内,显示左右交替堆叠)", 1200, 800, 0.0, build_sheet("front", "总装图 - 正视(沿 -X 投影;肢体在纸面内,显示左右交替堆叠)", 1200, 800, 0.0,
"实线=打印件,虚线=电机/已有联轴器;点划线为关节轴线;蓝色为节距链。" "实线=打印件,虚线=电机/已有联轴器;点划线为关节轴线;蓝色为节距链。"
"俯仰电机一内一外交替,全部贴合面共用 Y=157 一个平面", True, DIMS_ARM), "俯仰电机一内一外交替,全部贴合面共用 Y=157 一个平面", True, DIMS_ARM, sheet_id="front"),
joint_detail(), joint_detail(),
build_sheet("iso", "爆炸装配图(轴测)", 1200, 800, 1.0, build_sheet("iso", "爆炸装配图(轴测)", 1200, 800, 1.0,
"爆炸量 100%:每个关节沿肢体方向逐级错开一节,电机与端面齿组件再沿各自轴线抽出 —— 自上而下即装配顺序", False, None), "爆炸量 100%:每个关节沿肢体方向逐级错开一节,电机与端面齿组件再沿各自轴线抽出 —— 自上而下即装配顺序", False, None, sheet_id="exploded"),
build_sheet("side", "总装图 - 侧视(沿 +Y 投影;俯仰轴垂直纸面)", 900, 800, 0.0, build_sheet("side", "总装图 - 侧视(沿 +Y 投影;俯仰轴垂直纸面)", 900, 800, 0.0,
"肩抬举(J1)轴沿 X 前后布置,与俯仰轴平行偏置 92 mm;" "肩抬举(J1)轴沿 X 前后布置,与俯仰轴平行偏置 92 mm;"
"肩吊臂侧板在 |x| ≥ 64,肢体包络 |x| ≤ 60.5,故整周不碰", True, None), "肩吊臂侧板在 |x| ≥ 64,肢体包络 |x| ≤ 60.5,故整周不碰", True, None, sheet_id="side"),
] ]
os.makedirs(DOCS, exist_ok=True) os.makedirs(DOCS, exist_ok=True)
for n, s in zip(("sheet_front", "sheet_joint", "sheet_exploded", "sheet_side"), sheets): for n, s in zip(("sheet_front", "sheet_joint", "sheet_exploded", "sheet_side"), sheets):
io.open(DOCS + "/" + n + ".svg", "w", encoding="utf-8").write(s) io.open(DOCS + "/" + n + ".svg", "w", encoding="utf-8").write(s)
io.open(WEB + "/sheets.jsdata", "w", encoding="utf-8").write(json.dumps(sheets, ensure_ascii=False)) print("sheets: %d (%d KB) -> docs/sheet_{front,joint,exploded,side}.svg(查看器读这 4 个文件)" % (
print("sheets: %d (%d KB) -> docs/sheet_{front,joint,exploded,side}.svg" % (
len(sheets), sum(len(s) for s in sheets) // 1024)) len(sheets), sum(len(s) for s in sheets) // 1024))
os._exit(0)
+106 -45
View File
@@ -3,32 +3,43 @@
docs/screws.json 是紧固件清单的唯一事实源(规格 / 长度 / 数量 / 位置 / 备注)。 docs/screws.json 是紧固件清单的唯一事实源(规格 / 长度 / 数量 / 位置 / 备注)。
本模块把清单里的每一颗螺钉按其真实装配孔位还原成三维实例(承载头面坐标 + 拧入方向 + 本模块把清单里的每一颗螺钉按其真实装配孔位还原成三维实例(承载头面坐标 + 拧入方向 +
随动关节组),生成轻量三角网格后追加进 web/mesh_arm.json 的 parts 中。 随动关节组),生成轻量三角网格后追加进 webapp/data/mesh_arm.json 的 parts 中。
查看器因此可以:显示全部螺钉、点击 BOM 螺丝行高亮定位、点击螺钉反查清单。 查看器因此可以:显示全部螺钉、点击 BOM 螺丝行高亮定位、点击螺钉反查清单。
实例坐标来源(与 arm_model.py 成孔代码一一对应,改模型后按同样规则复核): 实例坐标来源(与 arm_model.py 成孔代码一一对应,改模型后按同样规则复核):
头面 = 沉孔/通道的"承接台阶"(螺钉从外侧塞入,一直顶到孔径变小的那一圈台阶面), 头面 = 沉孔/通道的"承接台阶"(螺钉从外侧塞入,一直顶到孔径变小的那一圈台阶面),
因此每种规格的头都落在模型预留的沉孔里,不会露在零件表面之外。 因此每种规格的头都落在模型预留的沉孔里,不会露在零件表面之外(S05 除外:搭接壁太薄不能开沉孔)。
S01 J1~J6 输出毂 3xM2:joint.L() 局部 (r=m2_bcd/2, HUB_M2_CLOCK 相位), S01 J1~J6 输出毂 3xM2:joint.L() 局部 (r=m2_bcd/2, HUB_M2_CLOCK 相位),
台阶 z=63(J1, p_fork th 54..63) / 58(其余, th 54..58);头深藏在 Ø5.6 螺丝刀通道内 台阶 z=63(J1, p_fork th 54..63) / 58(其余, th 54..58);头深藏在 Ø5.6 螺丝刀通道内
S02 P04~P08 4xM3 :下级电机 rear_mount_holes:沉孔 Ø5.5 从 -t_plate-1 到 -t_plate+4, S02 P04~P08 4xM3 :下级电机 rear_mount_holes:沉孔 Ø5.5 从 -t_plate-1 到 -t_plate+4,
台阶 z = -t_plate+4 = -4(t_plate=8)/ -3(t_plate=7),头沉入 1mm 台阶 z = -t_plate+4 = -4(t_plate=8)/ -3(t_plate=7),头沉入 1mm
S03 P03 后法兰 4xM3 :J1 局部 (±17.55, ±20.46, -5.5) (沉孔 Ø6.5 台阶 x=-56.5,法兰外端面 -61) S03 P03 后法兰 4xM3 :J1 局部 (R27.5 @39.9°+90k, -5.5) (Ø6.5 圆柱沉孔台阶 x=-56.5,法兰外端面 -61,
S04 P03 前止脱 4xM3 :J1 局部 (R27.5 @17.8/107.8/197.8/287.8°, 57.5)(沉孔 Ø6.0 台阶 x=6.5) 圆柱头沉入 1.5mm)
S05 P01 分段对锁 4xM4:Ø4.4 贯穿柱身 x∈{-131,-93}, z∈{180,329},头在 -Y 立面 y=95(模型未设沉孔) S04 P03 前置锁紧凸台 4xM3 :J1 局部 (R27.5 @17.8/107.8/197.8/287.8°, 60.5)
S06 P09 工具法兰 4xM4:R20 @0/90/180/270°,台阶 z=97(沉孔 Ø7.0 深 4mm,法兰底面 z=93) (Ø6.0×2 圆柱沉孔在 Ø10 凸台内,台阶 x=9.5,M3x8 圆柱头露 1mm,旋入电机前端面咬合 3.5mm)
S05 P01 分段对锁 8xM4x16:Ø3.9 直孔 x∈{-131,-93}, z∈{180,329}(母口壁与公榫壁同径),
前后各拧一颗,头在 y=95 / y=161 外露(搭接壁薄不开沉孔),直接拧入自攻成型
S06 P09 工具法兰 4xM4:R22 @0/90/180/270°(BCD44,原 R20 会与 S01 的 Ø5.6 通道咬穿沉孔),台阶 z=97(Ø7.0×4 圆柱沉孔 + Ø4.4 贯穿通孔,法兰底面 z=93,
M4 圆柱头与法兰底面齐平)
S07 P02 中核心 4xM5 :x∈{-135,-99}, y∈{110,146},台阶 z=6(Ø10 沉孔深 6mm,头沉入 1mm) S07 P02 中核心 4xM5 :x∈{-135,-99}, y∈{110,146},台阶 z=6(Ø10 沉孔深 6mm,头沉入 1mm)
S08 P02 力臂 4xM5 :(-10,76/180) + (-185,88/168),台阶 z=17(Ø10 沉孔深 5mm,头与顶面齐平) S08 P02 力臂 4xM5 :(-10,76/180) + (-185,88/168),台阶 z=17(Ø10 沉孔深 5mm,头与顶面齐平)
S09 P03 安装台 4xM5 :x∈{-136,-94}, y∈{107,149},台阶 z=455(P03 榫头底面,Ø5.5 孔 454..495), S09 P03 安装台 4xM4x16:x∈{-142.5,-87.5}, y∈{114.5,141.5},台阶 z=479(P03 鞍座顶面,
头藏在 P01 立柱内腔里(孔深即 M5x35:455 -> 490,与模型 454..495 完全吻合) 从腔体正上方往下拧,Ø3.9 直孔穿过鞍座 9mm 再吃进 P01_C 顶环 7mm,自攻成型)
S11 P03 横向防脱锁紧 1xM4x16:x=-148(立柱 −X 外端面),y=128,z=463,头朝 -X,
沿 +X Ø3.9 直孔穿 11mm 后壁 + 榫头同径,直接拧入自攻(榫头内咬合 4.7mm)
S10 底座腰槽 6xM6 :3 件底座的 6 组 28x7 通腰槽中心(-97.5/120/-215 × 53/203/58/198), S10 底座腰槽 6xM6 :3 件底座的 6 组 28x7 通腰槽中心(-97.5/120/-215 × 53/203/58/198),
头面 z=22(底座顶面;腰槽为通槽无沉孔,桌面紧固螺栓头必然外露) 头面 z=22(底座顶面;腰槽为通槽无沉孔,桌面紧固螺栓头必然外露)
S12 电机前端压盖 4xM3x8:J2(P04 夹 M2) / J3(P05 夹 M3) / J4(P06 夹 M4) / J5(P07 夹 M5)
/ J6(P08 夹 M6) 各 4 颗。
配方唯一事实源 = part_tools.motor_front_clamp(R35、4xM3x8 BCD55 @17.8°+90k、Ø6.0 沉孔
深 3.0、沉孔台阶 = 前端盖外端面 +2.0mm、压盖背面 0.0 面压);J3 是同一套配方的 Z 轴版本
(台阶落在 Z=(z_r-56)-2=387),半径/相位直接取 arm_model 的 CLAMP_BCD/CLAMP_CLOCK。
孔位必须显式算全局 (x,z)/(x,y) 而不能用 to_global,原因见 instances() 内的注释。
长度处理:S08/S10 螺杆按真实长度会伸到底座底面(z=0)以下悬空(工作台/预埋螺母未建模), 长度处理:S08/S10 螺杆按真实长度会伸到底座底面(z=0)以下悬空(工作台/预埋螺母未建模),
这里按可见段截断到 z=0,头部与孔位仍按 BOM 规格,避免出现"悬空螺杆"。 这里按可见段截断到 z=0,头部与孔位仍按 BOM 规格,避免出现"悬空螺杆"。
运行:python -m arm.dataio.screw_mesh -> 注入网格(纯数据,秒级,不动 CAD)
运行:python src/screw_mesh.py -> 注入网格(纯数据,秒级,不动 CAD) 再 python -m arm.viewer.build_viewer -> 重新打包单文件查看器
再 python src/build_viewer.py -> 重新打包单文件查看器
arm_model.py 主流程末尾已自动调用本模块,重跑完整构建不会丢失螺钉。 arm_model.py 主流程末尾已自动调用本模块,重跑完整构建不会丢失螺钉。
""" """
import json import json
@@ -40,14 +51,10 @@ try:
sys.stdout.reconfigure(encoding="utf-8") sys.stdout.reconfigure(encoding="utf-8")
except Exception: except Exception:
pass pass
from arm.paths import DATA, DOCS
_HERE = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)) from arm import kinematics as HL
_ROOT = os.path.dirname(_HERE) from arm.cad.part_tools import CLAMP_BCD, CLAMP_CLOCK
sys.path.insert(0, _HERE) X_COL = -115.0 # 立柱中心(与 parts/p01_column.py 的 X_COL 一致)
import human_layout as HL # noqa: E402
X_COL = -115.0 # 立柱中心(与 arm_model.py 一致)
Y_COL = HL.Y_AXIS # 128.0 Y_COL = HL.Y_AXIS # 128.0
GRP_PAR = {"J2": "J1", "J3": "J2", "J4": "J3", "J5": "J4", "J6": "J5"} GRP_PAR = {"J2": "J1", "J3": "J2", "J4": "J3", "J5": "J4", "J6": "J5"}
DRIVEN = {"J1": "P04 肩叉", "J2": "P05 大臂旋转座", "J3": "P06 大臂骨架", DRIVEN = {"J1": "P04 肩叉", "J2": "P05 大臂旋转座", "J3": "P06 大臂骨架",
@@ -57,6 +64,12 @@ PROX = {"J2": "P04 肩叉", "J3": "P05 大臂旋转座", "J4": "P06 大臂骨架
COLOR = 0xc3cad6 # 不锈钢冷色 COLOR = 0xc3cad6 # 不锈钢冷色
LMAX = {"S08": 17.0, "S10": 22.0} # 可见段截断:螺杆伸到底座底面(z=0)即止(台面/预埋螺母未建模) LMAX = {"S08": 17.0, "S10": 22.0} # 可见段截断:螺杆伸到底座底面(z=0)即止(台面/预埋螺母未建模)
# 电机尾端 4x M3 螺纹径向槽的实测孔位(电机.STEP):BCD55、相位 39.9°+90k,
# 槽宽 2.5、径向可调约 ±1.25mm。S02(P04~P08 后端板)与 S03(P03 后法兰)共用;
# 旧 35.1×40.9 矩形孔距对角两颗偏出螺纹槽 ~4.7mm(2026-10-02 用户指出"螺钉没有对齐")。
REAR_SLOTS = tuple((27.5 * math.cos(math.radians(39.65 + 90.0 * k)),
27.5 * math.sin(math.radians(39.65 + 90.0 * k))) for k in range(4))
# ---------------------------------------------------------------- 局部坐标系工具 # ---------------------------------------------------------------- 局部坐标系工具
def _norm(v): def _norm(v):
@@ -123,8 +136,9 @@ def _geom(spec):
nom = float(str(spec["螺纹"]).lstrip("Mm")) nom = float(str(spec["螺纹"]).lstrip("Mm"))
rs, L = nom / 2.0, float(spec["长度mm"]) rs, L = nom / 2.0, float(spec["长度mm"])
head = spec.get("头型", "") head = spec.get("头型", "")
if "沉头" in head: # 沉头内六角:90° 锥,最宽处在承载面 if "沉头" in head: # 沉头内六角:90° 锥,最宽处(刃口)在承载面
return dict(kind="csk", rs=rs, L=L, rh=2.0 * nom) rh = {3.0: 3.15, 4.0: 3.5, 6.0: 5.5}.get(nom, 1.05 * nom) # 头径≈沉孔座位径(GB dk)
return dict(kind="csk", rs=rs, L=L, rh=rh)
if "外六角" in head: # 外六角:M6 对边 10,高 4 if "外六角" in head: # 外六角:M6 对边 10,高 4
af = {3.0: 5.5, 4.0: 7.0, 5.0: 8.0, 6.0: 10.0}.get(nom, 1.7 * nom) af = {3.0: 5.5, 4.0: 7.0, 5.0: 8.0, 6.0: 10.0}.get(nom, 1.7 * nom)
hh = max(3.0, 0.7 * nom) hh = max(3.0, 0.7 * nom)
@@ -138,9 +152,10 @@ def _mesh(g):
"""局部网格:头部 z ∈ [-hh,0](0 = 承载头面),杆部 z ∈ [0, L]。""" """局部网格:头部 z ∈ [-hh,0](0 = 承载头面),杆部 z ∈ [0, L]。"""
rs, L = g["rs"], g["L"] rs, L = g["rs"], g["L"]
if g["kind"] == "csk": if g["kind"] == "csk":
hh = g["rh"] - rs hh = g["rh"] - rs # 90° 锥:头高 = (dk-d2)/2
head = _merge(_side(rs, g["rh"], -hh, 0.0, 14), _cap(rs, -hh, 14, up=False), head = _merge(_side(g["rh"], rs, 0.0, hh, 14), # 锥面自承载面收进材料(沉入沉孔座位)
_cap(g["rh"], 0.0, 14, up=True)) _cap(g["rh"], 0.0, 14, up=False), # 承载端外露环形面
_cap(rs, hh, 14, up=True))
elif g["kind"] == "hex": elif g["kind"] == "hex":
hh, rh = g["hh"], 0.98 * g["rh"] hh, rh = g["hh"], 0.98 * g["rh"]
head = _merge(_side(rh, rh, -hh, 0.0, 6), _cap(rh, 0.0, 6, up=True), head = _merge(_side(rh, rh, -hh, 0.0, 6), _cap(rh, 0.0, 6, up=True),
@@ -174,7 +189,8 @@ def instances(m2_bcd, m2_clock):
z01 = {"J1": 63.0, "J2": 58.0, "J3": 58.0, "J4": 58.0, "J5": 58.0, "J6": 58.0} z01 = {"J1": 63.0, "J2": 58.0, "J3": 58.0, "J4": 58.0, "J5": 58.0, "J6": 58.0}
for tag in ("J1", "J2", "J3", "J4", "J5", "J6"): for tag in ("J1", "J2", "J3", "J4", "J5", "J6"):
d = frame(tag)[1] d = frame(tag)[1]
for a in clock01: c_list = m2_clock if tag == "J1" else clock01
for a in c_list:
u, v = r01 * math.cos(math.radians(a)), r01 * math.sin(math.radians(a)) u, v = r01 * math.cos(math.radians(a)), r01 * math.sin(math.radians(a))
out.append(("S01", to_global(tag, u, v, z01[tag]), d, tag, out.append(("S01", to_global(tag, u, v, z01[tag]), d, tag,
"%s 输出毂" % DRIVEN[tag], "φ%.0f @%.1f°" % (m2_bcd, a))) "%s 输出毂" % DRIVEN[tag], "φ%.0f @%.1f°" % (m2_bcd, a)))
@@ -182,33 +198,64 @@ def instances(m2_bcd, m2_clock):
for tag, tp in (("J2", 8.0), ("J3", 7.0), ("J4", 8.0), ("J5", 8.0), ("J6", 7.0)): for tag, tp in (("J2", 8.0), ("J3", 7.0), ("J4", 8.0), ("J5", 8.0), ("J6", 7.0)):
d = frame(tag)[1] d = frame(tag)[1]
zt = -tp + 4.0 # 沉孔台阶 = -t_plate + cb_depth(4) zt = -tp + 4.0 # 沉孔台阶 = -t_plate + cb_depth(4)
for u in (-17.55, 17.55): for u, v in REAR_SLOTS:
for v in (-20.46, 20.46):
out.append(("S02", to_global(tag, u, v, zt), tuple(-c for c in d), GRP_PAR[tag], out.append(("S02", to_global(tag, u, v, zt), tuple(-c for c in d), GRP_PAR[tag],
"%s 后端板" % PROX[tag], "孔位(%.2f,%.2f) -> %s 电机尾端面" % (u, v, tag))) "%s 后端板" % PROX[tag], "孔位(%.2f,%.2f) -> %s 电机尾端面" % (u, v, tag)))
d1 = frame("J1")[1] d1 = frame("J1")[1]
for u in (-17.55, 17.55): for deg in (17.47, 107.48, 197.48, 287.47):
for v in (-20.46, 20.46):
out.append(("S03", to_global("J1", u, v, -5.5), tuple(-c for c in d1), "root",
"P03 后置法兰", "35.1×40.9 孔距 -> M1 尾端面"))
for deg in (17.8, 107.8, 197.8, 287.8):
u = 27.5 * math.cos(math.radians(deg)) u = 27.5 * math.cos(math.radians(deg))
v = 27.5 * math.sin(math.radians(deg)) v = 27.5 * math.sin(math.radians(deg))
out.append(("S04", to_global("J1", u, v, 57.5), d1, "root", out.append(("S04", to_global("J1", u, v, 60.5), d1, "root",
"P03 前置止脱法兰", "BCD55 @%.1f° -> M1 前端面" % deg)) "P03 前置锁紧凸台", "BCD55 @%.1f° -> M1 前端面" % deg))
for u, v in REAR_SLOTS:
out.append(("S03", to_global("J1", u, v, -5.5), tuple(-c for c in d1), "root",
"P03 后置法兰", "BCD55 @45° 螺纹槽 -> M1 尾端面"))
# S12 电机前端压盖 -> 电机前端盖:J2(P04 夹 M2) / J3(P05 夹 M3) / J4(P06 夹 M4) /
# J5(P07 夹 M5) / J6(P08 夹 M6) 各 4 颗。J2/J4/J5 三处压盖几何完全相同,
# J3/J6 是同一套配方的 Z 轴版本(M6 压盖 2026-10-03 补齐,见 p_wrist_bracket)。
# R35、沉孔台阶都在"前端盖外端面 + 2.0mm":Y 轴是 Y_COVER+2=158,Z 轴是 (z_r-56)-2=387。
# 4xM3x8 @BCD55 17.8°+90k、沉孔 Ø6.0 深 3.0、压盖背面与前端盖 0.0 面压,
# 相位与 S04(P03→M1 前端锁紧)同一套约定,全机 BCD55 孔位一致。
#
# 孔位必须按 motor_front_clamp 的写法直接算全局 (x,z)/(x,y),不能用 to_global:
# 压盖成孔是 fu = px + BCD*cos、fv = pz/py + BCD*sin,即 sin 项直接加在**全局**该轴上;
# 而 frame() 的 y 轴 = d × x,对 J2/J4/J5(d=+Y, x=+X)算出 y=(0,0,-1),
# 经 to_global 会把 v 映到全局 -z,与成孔方向差一个符号
# -> 12 颗螺钉实例整体偏 2*27.5*sin(17.8°) = 16.81mm,每颗都落在两孔之间的实体上
# (布尔校验:M3 圆柱头沉在 Ø6.0 沉孔里却与压盖实体重叠 71.27 mm^3,装不进去)。
# 故此处显式用全局平面复刻成孔公式,与建模脚本一一对应。
for tag, prox in (("J2", "P04 肩叉"), ("J3", "P05 大臂旋转座"),
("J4", "P06 大臂骨架"), ("J5", "P07 小臂骨架"),
("J6", "P08 腕偏转座")):
dt = frame(tag)[1]
rear = tuple(HL.AXIS[tag]["rear"])
roll = HL.AXIS[tag]["d"][1] == 0 # J3/J6 是 roll 电机(轴向 -Z)
for deg in CLAMP_CLOCK:
u = CLAMP_BCD * math.cos(math.radians(deg))
v = CLAMP_BCD * math.sin(math.radians(deg))
hp = (rear[0] + u, rear[1] + v, rear[2] - 58.0) if roll \
else (rear[0] + u, rear[1] + 58.0, rear[2] + v)
out.append(("S12", hp, dt, GRP_PAR[tag],
"%s 前端压盖" % prox,
"BCD55 @%.1f° -> %s 电机前端盖(前端夹紧,%s 轴)"
% (deg, tag, "Z" if roll else "Y")))
for x in (X_COL - 16.0, X_COL + 22.0): for x in (X_COL - 16.0, X_COL + 22.0):
for z in (180.0, 329.0): for z in (180.0, 329.0):
out.append(("S05", (x, 95.0, z), (0.0, -1.0, 0.0), "root", out.append(("S05", (x, 95.0, z), (0.0, -1.0, 0.0), "root",
"P01 立柱分段缝", "z=%.0f 榫缝对锁(另配 M4 螺母)" % z)) "P01 立柱分段缝", "z=%.0f 前面 -Y:Ø3.9 直孔(M4x16 直接拧入自攻)" % z))
out.append(("S05", (x, 161.0, z), (0.0, 1.0, 0.0), "root",
"P01 立柱分段缝", "z=%.0f 背面 +Y:Ø3.9 直孔(M4x16 直接拧入自攻)" % z))
for deg in (0.0, 90.0, 180.0, 270.0): for deg in (0.0, 90.0, 180.0, 270.0):
x = HL.X_ARM + 20.0 * math.cos(math.radians(deg)) # BCD44(R22):原 R20 与 S01 输出螺钉 Ø5.6 通道中心距仅 6.06 < 6.30,
y = HL.Y_AXIS + 20.0 * math.sin(math.radians(deg)) # 沉孔壁被咬穿成月牙形;加大到 R22 后余量 1.66mm。见 p_tool_flange 注释。
x = HL.X_ARM + 22.0 * math.cos(math.radians(deg))
y = HL.Y_AXIS + 22.0 * math.sin(math.radians(deg))
out.append(("S06", (x, y, 97.0), (0.0, 0.0, -1.0), "J6", out.append(("S06", (x, y, 97.0), (0.0, 0.0, -1.0), "J6",
"P09 工具法兰", "R20 @%.0f° -> 末端工具" % deg)) "P09 工具法兰", "R22 @%.0f° -> 末端工具" % deg))
for x in (-135.0, -99.0): for x in (-135.0, -99.0):
for y in (110.0, 146.0): for y in (110.0, 146.0):
@@ -219,10 +266,17 @@ def instances(m2_bcd, m2_clock):
out.append(("S08", (x, y, 17.0), (0.0, 0.0, 1.0), "root", out.append(("S08", (x, y, 17.0), (0.0, 0.0, 1.0), "root",
"P02 防翻力臂", "榫头对锁 (%.0f,%.0f)(另配 M5 预埋螺母)" % (x, y))) "P02 防翻力臂", "榫头对锁 (%.0f,%.0f)(另配 M5 预埋螺母)" % (x, y)))
for x in (X_COL - 21.0, X_COL + 21.0): for x in (X_COL - 27.5, X_COL + 27.5):
for y in (Y_COL - 21.0, Y_COL + 21.0): for y in (Y_COL - 13.5, Y_COL + 13.5):
out.append(("S09", (x, y, 455.0), (0.0, 0.0, -1.0), "root", # 方向 = 螺帽朝外法向(+Z,扳手从腔体上方进入);拧入方向 = -Z,Ø3.9 直孔自攻
"P03 肩吊臂安装台", "穿透榫头 Ø5.5 孔(454..495)旋入立柱,头藏于 P01 立柱内腔")) out.append(("S09", (x, y, 479.0), (0.0, 0.0, 1.0), "root",
"P03 肩吊臂安装台",
"Ø3.9 直孔:从腔体正上方拧入,穿鞍座 9mm 吃进立柱顶环 7mm(自攻成型)"))
# 横向防脱锁紧(M4x16):螺帽压在后壁外面 x=-148,沿 +X Ø3.9 直孔自攻(穿 11mm 后壁 + 榫头)
out.append(("S11", (X_COL - 33.0, Y_COL, 463.0), (-1.0, 0.0, 0.0), "root",
"P03 肩吊臂安装台",
"Ø3.9 直孔:从立柱后方拧入,穿 11mm 后壁吃进榫头 4.7mm(自攻成型)"))
for x, y in ((-97.5, 53.0), (-97.5, 203.0), (120.0, 58.0), for x, y in ((-97.5, 53.0), (-97.5, 203.0), (120.0, 58.0),
(120.0, 198.0), (-215.0, 58.0), (-215.0, 198.0)): (120.0, 198.0), (-215.0, 58.0), (-215.0, 198.0)):
@@ -233,11 +287,11 @@ def instances(m2_bcd, m2_clock):
# ---------------------------------------------------------------- 注入 # ---------------------------------------------------------------- 注入
def main(): def main():
path = os.path.join(_ROOT, "web", "mesh_arm.json") path = DATA + "/mesh_arm.json"
print("读取 %s ..." % path, flush=True) print("读取 %s ..." % path, flush=True)
d = json.load(open(path, encoding="utf-8")) d = json.load(open(path, encoding="utf-8"))
M = d["measured"]["M"] M = d["measured"]["M"]
specs = json.load(open(os.path.join(_ROOT, "docs", "screws.json"), encoding="utf-8")) specs = json.load(open(DOCS + "/screws.json", encoding="utf-8"))
byid = {s["id"]: s for s in specs} byid = {s["id"]: s for s in specs}
d["parts"] = [p for p in d["parts"] if not p.get("screw")] # 幂等:先清旧螺钉 d["parts"] = [p for p in d["parts"] if not p.get("screw")] # 幂等:先清旧螺钉
@@ -284,3 +338,10 @@ def main():
if __name__ == "__main__": if __name__ == "__main__":
main() main()
# OCC/cadquery 的静态析构在解释器正常退出时必定段错误(实测:光是
# `python -c "import arm.cad.helpers"` 就返回 139,与本项目代码无关)。所以入口
# 脚本跑完后显式刷缓冲再 os._exit —— 否则全流程已经成功、exit code 却是 139,
# 会把上游脚本的 set -e 判成失败。只在 __main__ 出口生效, 被 import 时不触发。
sys.stdout.flush()
os._exit(0)
+32 -5
View File
@@ -48,8 +48,12 @@ SWEEP_R = 92.0 # farthest point of the humerus from the shoulder pit
POD_R = 47.0 # saddle drum outer radius about the roll axis POD_R = 47.0 # saddle drum outer radius about the roll axis
X_J1_HUB = 14.0 # J1 hub mating plane, forward of the humerus plate's ±44 X_J1_HUB = 14.0 # J1 hub mating plane, forward of the humerus plate's ±44
X_FORK_GAP = 0.0 # P04 前移量(用户裁定=0:前移会加大输出端悬伸弯矩,保持最短力臂) X_BAY_EXT = 3.0 # M1 侧插槽加长量(2026-10-01 用户裁定:插槽开口 5.06+3=8.06,
X_ARM = X_J1_HUB + PLATE_T / 2.0 + X_FORK_GAP # 18.5 the limb's own plane in x # 比电机前端面多 3mm 斜插余量;P03 托架前端 8.5+3=11.5)
X_FORK_GAP = 1.0 # P04 肩叉前移量:叉板背面(10.5+1.0=11.5)与 P03 托架端面(11.5)
# 0.0 硬贴平(2026-10-02 用户两次要求"搞成平的",0.5mm 缝仍被判台阶)。
# 注意:J1 相对转动时 M2 预紧会经此面产生摩擦阻力,若转动发涩可微松 M2。
X_ARM = X_J1_HUB + PLATE_T / 2.0 + X_FORK_GAP # 19.5 the limb's own plane in x
Z_R1 = X_J1_HUB - HUB # -51 J1 rear datum, measured in x: M1 lies behind the shoulder Z_R1 = X_J1_HUB - HUB # -51 J1 rear datum, measured in x: M1 lies behind the shoulder
Z_CHEST1 = Z_RL - 140.0 # 470 torso mast top Z_CHEST1 = Z_RL - 140.0 # 470 torso mast top
Z_CHEST0 = FOOT_H Z_CHEST0 = FOOT_H
@@ -75,7 +79,26 @@ Y_M6 = Y_AXIS
Y_CHEST = 62.0 # mast half width Y_CHEST = 62.0 # mast half width
X_CHEST = 6.0 # chest plate half thickness X_CHEST = 6.0 # chest plate half thickness
# ------------------------------------------------------------------ joint frames # ------------------------------------------------------------------ 台架(非常规构件)
# P01 立柱 / P02 底盘 是【固定测试台架】,不是机器人本体的一部分(用户 2026-10-02
# 确认);它在扫描中代表机械臂与**躯干/机身连接界面**的那块实体。因此:
#
# - 臂撞立柱 = 臂撞躯干,是真约束,不能忽略。sweep_v2 报出的组合卡死(J3 ±162°、
# J4 ±18°、J5 ±36° 等,全部是工具法兰 P09 撞立柱 P01_A)就是这类真约束。
# - 但台架的**位置与截面是一个假设**。躯干侧工作空间只和这个假设一样准:真机躯干
# 挪后一点或外形不同,这些限位就变。所以台架本身不要为了放宽行程去改(那是改测试
# 工装,不是改设计);要改的是"真机躯干占位"这个输入。
# - `--no-stand` 仅用于诊断:给出不含躯干约束的自由空间行程,用来分辨某个限位到底是
# 臂自身折叠产生的、还是躯干挡的。默认不排除。
FIXTURE_PREFIX = ("P01_", "P02_")
def is_fixture(name):
"""该零件是否属于固定测试台架(代表躯干/安装界面,非机器人本体)。"""
return name.startswith(FIXTURE_PREFIX)
# ------------------------------------------------------------------ 关节表
# tag, cn, rear, d, xdir, holder of the motor, driven part # tag, cn, rear, d, xdir, holder of the motor, driven part
# J1 roll +X fore-aft, in the shoulder base -> drives P04 肩叉 # J1 roll +X fore-aft, in the shoulder base -> drives P04 肩叉
# J2 pitch +Y outboard in the fork -> drives P05 大臂旋转座 # J2 pitch +Y outboard in the fork -> drives P05 大臂旋转座
@@ -83,13 +106,17 @@ X_CHEST = 6.0 # chest plate half thickness
# J4 pitch +Y in the humerus bone -> drives P07 小臂骨架 # J4 pitch +Y in the humerus bone -> drives P07 小臂骨架
# J5 pitch +Y in the forearm bone -> drives P08 腕偏转座 # J5 pitch +Y in the forearm bone -> drives P08 腕偏转座
# J6 roll -Z in the wrist bracket -> drives P09 工具法兰 # J6 roll -Z in the wrist bracket -> drives P09 工具法兰
# J1 roll 电机沿 +X 轴旋转 5.35°,使尾端 4xM3 螺纹槽对齐 45°/135°/225°/315° 规整四角
J1_DTHETA = math.radians(5.35)
J1_XDIR = (0, math.cos(J1_DTHETA), math.sin(J1_DTHETA))
JOINTS = [ JOINTS = [
("J1", "肩抬举", (Z_R1, Y_AXIS, Z_RL), (1, 0, 0), (0, 1, 0), "P03_肩吊臂_螺旋体35%_墙5底5_竖打", "P04_肩叉_螺旋体30%_墙5底5_竖打"), ("J1", "肩抬举", (Z_R1, Y_AXIS, Z_RL), (1, 0, 0), J1_XDIR, "P03_肩吊臂_螺旋体35%_墙5底5_竖打", "P04_肩叉_螺旋体30%_墙5底5_竖打"),
("J2", "肩俯仰", (X_ARM, Y_REAR, Z_SH), (0, 1, 0), (1, 0, 0), "P04_肩叉_螺旋体30%_墙5底5_竖打", "P05_大臂旋转座_螺旋体30%_墙4底5_竖打"), ("J2", "肩俯仰", (X_ARM, Y_REAR, Z_SH), (0, 1, 0), (1, 0, 0), "P04_肩叉_螺旋体30%_墙5底5_竖打", "P05_大臂旋转座_螺旋体30%_墙4底5_竖打"),
("J3", "大臂自转", (X_ARM, Y_AXIS, Z_R3), (0, 0, -1), (1, 0, 0), "P05_大臂旋转座_螺旋体30%_墙4底5_竖打", "P06_大臂骨架_螺旋体25%_墙4底5_竖打"), ("J3", "大臂自转", (X_ARM, Y_AXIS, Z_R3), (0, 0, -1), (1, 0, 0), "P05_大臂旋转座_螺旋体30%_墙4底5_竖打", "P06_大臂骨架_螺旋体25%_墙4底5_竖打"),
("J4", "肘部俯仰", (X_ARM, Y_REAR, Z_EL), (0, 1, 0), (1, 0, 0), "P06_大臂骨架_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "P07_小臂骨架_螺旋体30%_墙5底5_竖打"), ("J4", "肘部俯仰", (X_ARM, Y_REAR, Z_EL), (0, 1, 0), (1, 0, 0), "P06_大臂骨架_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "P07_小臂骨架_螺旋体30%_墙5底5_竖打"),
("J5", "腕部俯仰", (X_ARM, Y_REAR, Z_WR), (0, 1, 0), (1, 0, 0), "P07_小臂骨架_螺旋体30%_墙5底5_竖打", "P08_腕偏转座_螺旋体25%_墙4底5_竖打"), ("J5", "腕部俯仰", (X_ARM, Y_REAR, Z_WR), (0, 1, 0), (1, 0, 0), "P07_小臂骨架_螺旋体30%_墙5底5_竖打", "P08_腕偏转座_螺旋体25%_墙4底5_竖打"),
("J6", "腕自转", (X_ARM, Y_AXIS, Z_R6), (0, 0, -1), (1, 0, 0), "P08_腕偏转座_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "P09_工具法兰_螺旋体100%_墙4底5_竖打"), ("J6", "腕自转", (X_ARM, Y_AXIS, Z_R6), (0, 0, -1), (1, 0, 0), "P08_腕偏转座_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "P09_工具法兰_螺旋体30%_墙4底5_竖打"),
] ]
AXIS = {t[0]: dict(rear=t[2], d=t[3], xdir=t[4]) for t in JOINTS} AXIS = {t[0]: dict(rear=t[2], d=t[3], xdir=t[4]) for t in JOINTS}
+28
View File
@@ -0,0 +1,28 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""仓库内路径的唯一来源。
原先这些常量是硬编码的 G:/Robot_v2 绝对路径,仓库换盘符即全断;现在由本文件
位置推出。REPO 的父目录就是原来的 ROOT(=G:/Robot_v2),所以外部 STEP 输入的解析
结果与从前逐字相同。三个 ARM_* 环境变量是临时覆盖入口。
"""
import os
_HERE = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)).replace("\\", "/") # .../arm
REPO = os.environ.get("ARM_WORKSPACE") or os.path.dirname(_HERE)
ROOT = os.environ.get("ARM_ROOT") or os.path.dirname(REPO)
MODEL = os.environ.get("ARM_MODEL_ROOT") or (ROOT + r"/Model/Solidworks")
SRC_STEP = MODEL + r"/电机.STEP"
HALF_STEP = MODEL + r"/配件/端面齿半联轴器_相同件x2.STEP"
CLAMP_STEP = MODEL + r"/配件/端面齿联轴器_抱箍_两片装配.STEP"
OUT = REPO + r"/out"
WEB = REPO + r"/web" # 旧单文件产物目录,S8 删除;新代码不要再往里写
# 查看器运行时数据与生成脚本(gitignore,由 build_viewer 重写)
DATA = REPO + r"/webapp/data"
GEN = REPO + r"/webapp/generated"
DOCS = REPO + r"/docs"
# 可达包络 FK 采样的缓存(ws_cloud.npz / ws_metrics.json)。原先躺在 gitignore 的
# scratch/ 里,构建却依赖它——缺了新克隆就跑不出 ENV 件。
CACHE = REPO + r"/data/cache"
# 前端源码目录与分发产物
WEBAPP = REPO + r"/webapp"
DIST = REPO + r"/dist"
+3
View File
@@ -0,0 +1,3 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""查看器侧:数据打包、本地静态服务、headless 截图。
"""
+98
View File
@@ -0,0 +1,98 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""把生成物落到 webapp/,并打一份单文件分发版。
单文件时代这里做 8 路字符串替换再写 3 份 16MB 副本;现在前端本身就是 webapp/ 下的
文件,本脚本只剩两件事:
write_data() 网格/工程图/行程/碰撞/螺钉 -> generated/00_data.js(普通脚本 const)
build_single() 把 webapp/ 的 css/js 原样内联成 dist/机器人手臂3D查看器.html(分发用)
S5 数据改 fetch() 后 write_data() 的 00_data.js 退役;S8 由 pack.py 的受限 ESM 内联器
接管 build_single()。
"""
import io
import json
import os
import re
import sys
import time
try:
sys.stdout.reconfigure(encoding="utf-8")
except Exception:
pass
from arm.paths import DATA, DIST, DOCS, GEN, WEBAPP
# 与 SHEET_METAS 的顺序一致;工程图读 draw_sheet 写出的真 SVG,
# 不再维护第二份 sheets.jsdata(单文件时代的内联载体,内容与 SVG 完全重复)。
SHEET_ORDER = ["sheet_front", "sheet_joint", "sheet_exploded", "sheet_side"]
def _read(path, dflt=None):
if os.path.exists(path):
return io.open(path, encoding="utf-8").read()
if dflt is None:
raise SystemExit("缺少查看器数据文件: %s(先跑 python -m arm.build_model)" % path)
return dflt
def write_data():
t0 = time.time()
print("【数据】汇总查看器数据 -> webapp/generated/00_data.js", flush=True)
os.makedirs(GEN, exist_ok=True)
mesh = _read(DATA + "/mesh_arm.json")
svgs = [_read(DOCS + "/%s.svg" % n) for n in SHEET_ORDER]
trv = _read(DOCS + "/travel.json", "[]")
col = _read(DOCS + "/collide.json", '{"caps":[],"parts":{}}')
scr = _read(DOCS + "/screws.json", "[]")
print(" - 网格 %d KB / 工程图 %d 张 / travel %d B / collide %d KB / screws %d B"
% (len(mesh) // 1024, len(svgs), len(trv), len(col) // 1024, len(scr)), flush=True)
out = ["/* 生成物,勿手改:由 python -m arm.viewer.build_viewer 写入。",
" 普通脚本顶层 const —— 经典脚本共享全局词法作用域,后续脚本直接可见。 */"]
for name, raw in (("DATA", mesh), ("TRAVEL", trv), ("COLLIDE", col), ("SCREWS", scr)):
out.append("const %s = %s;" % (name, raw.strip()))
out.append("const SHEETS = %s;" % json.dumps(svgs, ensure_ascii=False))
text = "\n".join(out) + "\n"
tmp = GEN + "/00_data.js.tmp"
io.open(tmp, "w", encoding="utf-8").write(text)
os.replace(tmp, GEN + "/00_data.js")
print(" 完成:%d KB, %.2fs ✓" % (len(text) // 1024, time.time() - t0), flush=True)
def build_single():
"""分发用单文件:仍是普通脚本,所以内联是平凡的(S5 变 ESM 后交给 pack.py)。"""
t0 = time.time()
os.makedirs(DIST, exist_ok=True)
html = _read(WEBAPP + "/index.html")
total = len(html)
def sub(m, kind):
nonlocal total
body = _read(WEBAPP + "/" + m.group(1))
total += len(body)
return ("<style>\n" + body + "\n</style>") if kind == "css" \
else ("<script>\n" + body + "\n</script>")
out = re.sub(r'<link rel="stylesheet" href="([^"]+)">', lambda m: sub(m, "css"), html)
out = re.sub(r'<script src="([^"]+)"></script>', lambda m: sub(m, "js"), out)
left = re.findall(r'(?:src|href)="(?!data:)([^"]+)"', out)
assert not left, "单文件里仍有外部引用: %s" % left[:5]
assert len(out) >= total * 0.95, "内联后 %d 远小于各部之和 %d,疑似漏文件" % (len(out), total)
dst = DIST + "/机器人手臂3D查看器.html"
# Windows 上被浏览器打开的 html 是独占锁;写不进去就直接报,不要静默留旧版。
io.open(dst, "w", encoding="utf-8").write(out)
print(" - 单文件分发版 %.2f MB, %.2fs ✓ %s"
% (os.path.getsize(dst) / 1e6, time.time() - t0, dst), flush=True)
def rebuild_viewer():
"""build_model 流水线的最后一步(沿用旧函数名,调用点不改)。"""
write_data()
build_single()
if __name__ == "__main__":
rebuild_viewer()
+132
View File
@@ -0,0 +1,132 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""查看器的本地静态服务器(前端拆分后,多文件 + ES Module + Worker 都需要 http 才能跑)。
python -m arm.viewer.serve [--port 8123] [--print-only]
要点:
- docroot = 仓库根,`/` 直接给 webapp/index.html;/docs/*.json 这类数据同域可读。
- Cache-Control: no-store —— 重新生成后旧标签页仍显示旧版是这里踩过的坑,
过去只能人肉 Ctrl+F5;不缓存之后刷新即新构建。
- 显式 MIME:Windows 上 .js 常被注册成 text/plain,那会让 <script type=module>
静默不执行(页面全黑且没有明显报错),所以这里写死。
- 屏蔽 .git / backups / 定位图 / out 等目录,不把整个仓库暴露到端口上。
"""
import argparse
import os
import sys
from http.server import SimpleHTTPRequestHandler, ThreadingHTTPServer
sys.path.insert(0, os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))))
from arm.paths import REPO
try:
sys.stdout.reconfigure(encoding="utf-8")
except Exception:
pass
DENY = (".git", "backups", ".bak", "定位图", "out", "scratch", "node_modules")
MIME = {
".js": "text/javascript; charset=utf-8",
".mjs": "text/javascript; charset=utf-8",
".json": "application/json; charset=utf-8",
".svg": "image/svg+xml",
".css": "text/css; charset=utf-8",
".html": "text/html; charset=utf-8",
".npz": "application/octet-stream",
".png": "image/png",
".wasm": "application/wasm",
}
class H(SimpleHTTPRequestHandler):
# HTTP/1.1 + keep-alive + 大缓冲:默认 HTTP/1.0 每请求一条连接,
# 4 个 headless Edge 同时各拉 14MB 数据脚本时会把页面加载拖到截图之后。
protocol_version = "HTTP/1.1"
wbufsize = 1 << 20
# 按 (路径, mtime) 缓存字节:同一份 14MB 数据在一次批量截图里要发几十次。
_CACHE = {}
def __init__(self, *a, **k):
super().__init__(*a, directory=REPO, **k)
def _cached_bytes(self, path):
try:
st = os.stat(path)
except OSError:
return None
key = (path, st.st_mtime_ns, st.st_size)
body = H._CACHE.get(key)
if body is None:
with open(path, "rb") as f:
body = f.read()
if st.st_size <= 64 << 20:
if len(H._CACHE) > 12:
H._CACHE.clear()
H._CACHE[key] = body
return body
def send_head(self):
rel = self.path.split("?", 1)[0].split("#", 1)[0].lstrip("/").replace("\\", "/")
top = rel.split("/")[0].lower()
if top in [d.lower() for d in DENY] or ".." in rel:
self.send_error(404, "denied")
return None
fs = self.translate_path(self.path)
if os.path.isfile(fs):
body = self._cached_bytes(fs)
if body is not None:
self.send_response(200)
self.send_header("Content-Type", self.guess_type(fs))
self.send_header("Content-Length", str(len(body)))
self.end_headers()
self.wfile.write(body)
return None
return super().send_head()
def guess_type(self, path):
ext = os.path.splitext(path)[1].lower()
return MIME.get(ext) or super().guess_type(path)
def do_GET(self):
"""`/` 必须 302 到 /webapp/index.html,不能在原地把内容发出去:
那样文档基址是 `/`,页面里所有相对路径(styles/… js/… vendor/…)都会
解析到 /styles/base.css 之类而 404 —— 实测整页样式与脚本全丢。"""
if self.path.split("?", 1)[0].rstrip("/") in ("", "/"):
q = self.path.split("?", 1)[1] if "?" in self.path else ""
self.send_response(302)
self.send_header("Location", "/webapp/index.html" + ("?" + q if q else ""))
self.send_header("Content-Length", "0")
self.end_headers()
return
super().do_GET()
def end_headers(self):
self.send_header("Cache-Control", "no-store")
super().end_headers()
def log_message(self, fmt, *args):
sys.stderr.write("%s %s\n" % (self.address_string(), fmt % args))
def serve(port=8123):
srv = None
for p in range(port, port + 20):
try:
srv = ThreadingHTTPServer(("127.0.0.1", p), H)
port = p
break
except OSError:
continue
if srv is None:
raise SystemExit("端口 %d..%d 都被占用" % (port, port + 19))
url = "http://127.0.0.1:%d/" % port
print("docroot %s" % REPO, flush=True)
print("查看器: %s (Ctrl+C 停止;已禁用缓存,改完刷新即新构建)" % url, flush=True)
srv.serve_forever()
if __name__ == "__main__":
ap = argparse.ArgumentParser(description="查看器本地静态服务器")
ap.add_argument("--port", type=int, default=8123)
serve(ap.parse_args().port)
+157
View File
@@ -0,0 +1,157 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""Headless Edge screenshots of the viewer, for the visual self-check loop."""
import os
import subprocess
import sys
import shutil
import glob
try:
sys.stdout.reconfigure(encoding="utf-8")
except Exception:
pass
from arm.paths import DOCS, REPO
SHOTS = DOCS + "/shots"
# 虚拟时间预算:多文件版每页要拉 14MB 数据脚本 + 668KB three,4 并发下 20s 会不够(实测 8/10 视图两轮不一致)
# 时可上调。默认仍给 20000,用 ARM_VTB 覆盖做对照实验。
VTB = os.environ.get("ARM_VTB", "40000")
WORKERS = int(os.environ.get("ARM_SHOT_WORKERS", "2"))
# 前端拆分后是多文件 + Worker,只能走 http(file:// 下模块与 Worker 会被 CORS 拦掉)。
PORT = int(os.environ.get("ARM_PORT", "8123"))
BASE = "http://127.0.0.1:%d/webapp/index.html" % PORT
CAND = [r"C:\Program Files (x86)\Microsoft\Edge\Application\msedge.exe",
r"C:\Program Files\Microsoft\Edge\Application\msedge.exe"]
EDGE = next((c for c in CAND if os.path.exists(c)), None)
if not EDGE:
EDGE = glob.glob(r"C:\Users\*\AppData\Local\Microsoft\Edge\*\msedge.exe")
EDGE = EDGE[0] if EDGE else None
if not EDGE:
raise SystemExit("msedge not found")
VIEWS = {
"01_iso": "?cam=iso",
"02_front": "?cam=front",
"03_side": "?cam=side",
"04_top": "?cam=top",
"05_exploded": "?cam=iso&expl=100",
"06_wrist": "?cam=wrist&xray=0",
"07_joint": "?cam=joint",
"08_pose": "?cam=iso&j2=35&j3=60&j4=-25&j1=25",
"09_sheet": "?sheet=1",
"10_solid": "?cam=iso&xray=0",
"11_tool_flange": "?cam=wrist&xray=0&j6=45",
"12_elbow_flare": "?cam=elbow&xray=0",
"13_forearm_side": "?cam=side&xray=0&rd=340&ty=245&tz=-135",
# 工程图 / 装配向导 / 运动模拟三种模式。URL 参数(?view=&sheet=&theme=&guide=)就是
# 为这几条截图加的:不把它们纳入基线,拆 CSS 与那 700 行工程图 JS 时等于没有关卡。
"m1_sheet_front": "?view=sheet",
"m2_sheet_joint": "?view=sheet&sheet=1",
"m3_sheet_exploded": "?view=sheet&sheet=2",
"m4_sheet_side": "?view=sheet&sheet=3",
"m5_guide_step1": "?view=sheet&sheet=guide&guide=0",
"m6_guide_step5": "?view=sheet&sheet=guide&guide=4",
"m7_sheet_blueprint": "?view=sheet&theme=blueprint",
"m8_sheet_dark": "?view=sheet&theme=dark",
"m9_motion": "?view=motion",
"harness_full_iso": "?cam=iso&xray=0",
"harness_overview": "?az=-0.7&po=1.2&rd=520&tx=0&ty=400&tz=-120&xray=0",
"harness_p04_p05": "?az=0.8&po=1.35&rd=280&tx=25&ty=470&tz=-128&xray=0",
"harness_p04_p05_xray": "?az=0.8&po=1.35&rd=280&tx=25&ty=470&tz=-128&alpha=0.35&xray=1",
"harness_p06_window": "?az=-0.65&po=1.25&rd=240&tx=25&ty=355&tz=-128&xray=0",
"harness_p07_window": "?az=-0.65&po=1.25&rd=260&tx=25&ty=275&tz=-130&xray=0",
"harness_p07_xray": "?az=-0.65&po=1.25&rd=260&tx=25&ty=275&tz=-130&alpha=0.35&xray=1",
"harness_xray_full": "?cam=iso&xray=1",
"harness_xray_internal": "?az=-0.7&po=1.2&rd=520&tx=0&ty=400&tz=-120&alpha=0.35&xray=1",
}
os.makedirs(SHOTS, exist_ok=True)
want = sys.argv[1:] or list(VIEWS)
def take_shot(nm):
q = VIEWS[nm]
out = "%s/%s.png" % (SHOTS, nm)
import time, tempfile
t_bust = int(time.time() * 1000)
# serve.py 已下发 Cache-Control: no-store,不再需要 _t= 破缓存
target = q if q.startswith("http") else BASE + q + (
"&still=1" if "?" in q else "?still=1")
udd = tempfile.mkdtemp(prefix="eshot")
cmd = [EDGE, "--headless=new", "--use-gl=angle", "--use-angle=d3d11",
"--disable-cache", "--disable-application-cache", "--disk-cache-size=0",
"--user-data-dir=" + udd,
"--enable-gpu-rasterization", "--ignore-gpu-blocklist",
"--hide-scrollbars", "--force-device-scale-factor=1",
"--window-size=1500,860", "--virtual-time-budget=" + VTB,
"--screenshot=" + out, target]
r = subprocess.run(cmd, capture_output=True, timeout=180)
shutil.rmtree(udd, ignore_errors=True)
ok = os.path.exists(out) and os.path.getsize(out) > 20000
err = (r.stderr or b"").decode("utf-8", errors="ignore").strip()[:90].replace("\n", " ")
sz = os.path.getsize(out) if os.path.exists(out) else 0
print("%-18s %s %8s %s" % (nm, "OK " if ok else "FAIL", sz, err), flush=True)
return ok
def warmup():
"""拉一次最大的那个数据脚本,成功才算服务可用。"""
import urllib.request
try:
with urllib.request.urlopen(BASE, timeout=5) as r:
r.read()
with urllib.request.urlopen("http://127.0.0.1:%d/webapp/generated/00_data.js" % PORT,
timeout=30) as r:
n = len(r.read())
return n > 1000000
except Exception:
return False
def ensure_server():
"""端口没开就自己拉一个 serve 子进程,跑完回收;不让截图依赖"你先把服务开着"。"""
import socket
import time
sk = socket.socket()
try:
sk.connect(("127.0.0.1", PORT))
sk.close()
return None
except OSError:
pass
errf = open(os.path.join(REPO, "scratch", "_serve_err.txt"), "wb")
p = subprocess.Popen([sys.executable, "-m", "arm.viewer.serve", "--port", str(PORT)],
cwd=REPO, stdout=subprocess.DEVNULL, stderr=errf)
for _ in range(60):
time.sleep(0.25)
sk = socket.socket()
try:
sk.connect(("127.0.0.1", PORT))
sk.close()
if warmup():
print("serve 已拉起 :%d(首屏数据已预热)" % PORT, flush=True)
return p
except OSError:
pass
finally:
try:
sk.close()
except Exception:
pass
p.kill()
err = open(os.path.join(REPO, "scratch", "_serve_err.txt"), "rb").read().decode("utf-8", "ignore").strip()[-400:]
raise SystemExit("serve 拉不起来:端口 %d 可能被占;子进程输出:\n%s" % (PORT, err))
if __name__ == "__main__":
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
srv = ensure_server()
try:
with ThreadPoolExecutor(max_workers=WORKERS) as executor:
results = list(executor.map(take_shot, want))
finally:
if srv:
srv.terminate()
print("edge:", EDGE)
print("all shots ok:", all(results))
+71
View File
@@ -0,0 +1,71 @@
# ML 运行手册审查(ml/README.md)· 精简版
八轮审查(`0218d7f` → 本次)的已解决条目全部删去,原文在 git 历史里。本文件只留:实测数字 / 已定判据 / 仍待真数据回答的问题 / 正式训练步骤。
环境:本机 CBB-003(RTX 3090,训练可用 19–20 GB;28 核;Python 3.12 + torch 2.10;Edge + onnxruntime-web 1.20.1,已入库 `webapp/vendor/ort/`)。
当前结论:第 1–6 步本机实测可跑;R4 通过;自检 7/8 通过(唯一失败项是 Windows 限制,已接受);**审查条目已全部处置,下一步直接正式训练。**
---
## 一、实测数字(对照用)
| 项 | 数字 | 口径 |
|---|---|---|
| 对拍 300 条 | PASS(fk 3.4e-13 mm、特征 6e-8、间隙梯度 1.4e-6) | 第 2 步 |
| 生成 | 1.56 s/条 | 第 4 步,80 条 |
| 统计 | keepRate 0.977、samplesPerTask 36.5、cert.minGap p50 4.4 / p90 5.9 mm | 88 条,未加 3 mm 过滤 |
| 预训练 | 4.92 M 参数、6208 样本/s、60k 步 ≈ 2.8 h、显存峰值 2.76 GiB | batch 1024 |
| APG 显存 | batch 48 / plans 150 → 13.08 GiB;batch 128 必 OOM | d=192,1 步 |
| R4 部署口径 | wasm·16 线程·proxy P99 **12.67 ms**(< 15 通过);WebGPU P99 27.09,不用 | `feat_dyn` 新模型 |
| 自检 | 7/8,3.5 分钟;`train_term=false`(Windows 下 TERM 送不到 python,超时靠 STOP 文件 + 每 10 分钟存档) | `selftest.json` |
## 二、已定的判据与做法
| 事项 | 定为 |
|---|---|
| R9(真查看器、训练好的模型、30 道贴柱题) | 稳态 `planWarmP99` < 45 ms、运动中饥饿 < 1%、认证超时占比 < 5%;冷启动 P99、刹停率、`tickGapMax` 只报 |
| R9 不过 | 几何查询(特征、投影、认证)搬进 Worker,主线程只执行 |
| APG | batch 48、steps 8000(总任务量同原 128×3000),本进程显存上限浮动(整卡 − 已用 − 1 GB 余量,见 `ml/common/vram.py`) |
| 离线 ort | 只用入库本地副本,缺失即报错,不退回 CDN |
| 训练余量 3 mm | `stats.json` 间隙 p10 ≥ 3 mm 保持,否则降到 p10 |
| `R2_STRICT` | `pool_check.independent=true` 且截距 < 0.10 时打开 |
| 共识过滤 | 门 1 < 0.90 自动开 |
| 分歧 | 实现方为准,下一轮数据定 |
## 三、仍待真数据回答(正式训练会自动产出,不单独验证)
1. `gapDrop`:3 mm 过滤的真实剔除比例 → `stats.json`。
2. R2 池无关性 → `r2.json` 的 `pool_check`。
3. R8 出题耗时 → `policy_bench.json` 的 `genS`。
4. APG 收敛与机时(batch 48 下首测)→ APG 日志。
5. 真模型 R9 → `r9_browser.json`。
## 三′、首次正式预训练失败(2026-10-18,21850 步)与修正
现象:闭环到达 0–0.2%、穿柱 77–97%;MF 残差 2 万步停在 7–8、17k–19k 尖峰到 96;梯度 100% 被裁剪。用 last.pt 实测定位:
1. **多峰头塌成单峰(主因)**:同一状态 8 个候选间标准差 0.030、动作幅度 0.151。FK / 平滑损失加在 `one_step(随机噪声)` 上去对齐这一条老师 Y,最优解是条件均值 E[Y|X],左绕 / 右绕取平均正好穿柱。→ 改加在 r = t、t ≤ 0.3 的配对去噪估计 x̂ = z − t·u 上。
2. **MeanFlow 目标失控**:∂u/∂t 均方根 6–12,而 v 约 1.1,目标被自激的 JVP 项主导。时间嵌入 sin(1000·t) 太陡,JVP 又在 bf16 下算。→ 最高角频率 50;MF 分支 fp32;前 5000 步 p_neq = 0。
3. **闭环分布偏移被低估(推断)**:增广只有 1°。→ 增广 40% / 3° / 12 步收回;新增 DAgger 阶段(策略走到的状态请老师重规划,2 轮);开训前加老师轨迹回放自检;每次评估加开环误差与候选多样性。
## 四、正式训练(三段,每段跑完回传)
| 段 | 命令 | 耗时 | 回传 |
|---|---|---|---|
| 数据 | `FROM=kin TO=prep bash ml/pipeline.sh all` | 数小时 | `ml/data/stats.json`、`ml/data/r2.json`、`ml/runs/r4.json` |
| 训练(含 DAgger) | `FRESH_FROM=prep FROM=prep TO=m5 bash ml/pipeline.sh all`(增广改了,样本要重打包;gen 不重跑) | 约 9–11 小时(未实测:prep 0.5 + 预训练约 5(fp32 变慢)+ DAgger 约 3.5 + m5 0.3) | `ml/runs/replay_teacher.json`、`ml/runs/base/log.jsonl`、`ml/runs/m5_gate_*.json` |
| 后训练与评测 | `FROM=apg TO=accept bash ml/pipeline.sh all` | 约 10–20 小时 | `ml/runs/acceptance.json`、`policy_bench.json`、`r9_browser.json` |
中途出错:把出错信息发我,修完用 `FROM=<出错阶段>` 接着跑,前面的不重做。
---
## 七、第一次真跑(2026-10-18,网页「开始训练」)暴露的一处阻塞 + 门 1 实测
**阻塞(已修,一行)**:`pipeline.sh` 的 `run() { echo "== $*"; "$@"; }` 把命令回显写进 **stdout**,而 `gate1` 是 `run node ml/gen/consistency.cjs … | tee ml/data/consistency.json.tmp` → 回显被一起存进 `consistency.json`,文件首行变成 `== node ml/gen/consistency.cjs 300 4242`。`gen` 阶段读它判 CONSENSUS 时 `json.load` 当场 `JSONDecodeError: Expecting value: line 1 column 1 (char 0)`,`set -e` 下整条 `all` 停在 gen(阶段 rc:kin 0、r4 0、gate1 0、gen 1)。
- 与平台无关,沙箱 Linux 同样会中,只是没跑到这一步。
- 修法:回显改走 stderr(`echo "== $*" >&2`)。全仓只有 `gate1` 这一处把 `run` 的输出重定向进文件(`check_r2` 等用 `--out` 自写,不受影响)。
- 已写坏的 `ml/data/consistency.json` 就地剥掉首行复用,**没有重跑 25–30 分钟的门禁**。
- 建议实现方顺手加一条自检:任何被 `tee`/`>` 落盘成 JSON 的产物,读之前先确认首字符是 `{`。
**门 1 实测(第一次真数据)**:`tasks 300 / pairs 1133 / consistentRate 0.838 / consistentByGateRule 0.838 / gate FAIL / deterministic 300/300`,分类看 `C 0.824`、`B 0.844`,`devP50 3.6`、`devP90 145.1`。
→ 0.838 < 0.90,**自动走共识分支**(`--consensus 4`),与方案 R1 首测 78% 同一侧;`worstAxisOfInconsistent [43,4,42,40,16,39]` 说明跳变在各轴上分布均匀,不是某一根轴的系统性问题。gen 因此按 4–5 h 那一档估,不是 1 h。
File diff suppressed because it is too large Load Diff
+530
View File
@@ -0,0 +1,530 @@
# Transformer 避障运动策略:最终方案
> 基于 `main@3c7c814`(贴立柱修复后的规划器)。本文是方案,代码尚未编写。
> 训练机:RTX 3090 24 GB,训练可用 19–20 GB(桌面常驻 4–5 GB,进程硬帽 0.78)。部署:浏览器(后续真机)。
---
## 0. 定位与边界
| 项目 | 决定 |
|---|---|
| 部署形态 | **无运行时老师**:运行时只有「神经策略 + 碰撞安全层」,不加载 IK 大表、PRM 路网、A*/RRT,也不调用 `solveDyn` / `routeRT` |
| 运行方式 | **闭环滚动执行**:执行频率 50 Hz(每步 20 ms);每 60 ms 读一次当前关节角和目标,推理一段 16 步动作块,安全层认证后提交前 3 步 |
| 碰撞安全层 | 不做搜索,只对模型给出的候选做**距离下界认证**(§8.3),不安全就换候选或沿已认证刹停段停下 |
| 老师的角色 | 只在**离线**出现:生成预训练数据;后训练以可微碰撞代价为主(§7) |
| 不做的事 | 不学动力学(速度/加速度上限由时间律与插补器保证);不用相机/点云(环境固定:台架 + P01 立柱,几何已知) |
| 收益目标 | 冷启动(新目标到第一个动作)< 10 ms;每次推理 + 安全认证 < 20 ms;消除现有拖拽重规划 P99 约 321 ms 的长尾 |
| 底线 | 实时拖拽**碰撞帧 = 0**(由安全层距离认证保证);到达率、行程在 §9 指标上不低于现有规划器 |
**关于"风险":** 论文证据只能说明"别人在相近条件下做成过",没有一篇论文的条件(低维状态、单根固定立柱、约 4M 参数、浏览器推理、30/30)与本项目完全一致。因此本方案中只有安全层是**硬保证**;每个设计点都已定为唯一选择(§1.1),只有 MeanFlow 头带一个预先写定触发条件的回退(碰撞与否不依赖模型好坏);其余每一项都配有证据等级、本仓库可测的**门禁**(不过不进下一步)和**回退**(§10)。
---
## 1. 方案总览
| 模块 | 最终选择 | 证据等级 | 关键依据 |
|---|---|---|---|
| 模型规模 | 约 4.9M 参数编码器-解码器 Transformer,不用 VLA 大模型 | A | IMPACT 4.67M、300 Hz;π0 3B 单次预填充 46 ms(4090) |
| 数据 | 规划器离线造 5 万条任务 → 约 200 万"状态→动作块"样本 | B | MπNets、DRP、ELMP 均用规划器老师 |
| 时间律 | 匀速巡航 + 梯形加减速,只依赖"当前速度 + 剩余路程";当前速度作输入 | B | MπNets 将老师路径重定时为匀速 |
| 动作表示 | 16 步 × 6 轴关节增量 Δq | A | DRP;Diffusion Policy(位置式优于速度式) |
| 动作头 | **MeanFlow 一步生成头**,每次并行采 8 个噪声 → 8 条候选 | B | 沙箱双模态实验(§2.4);MP1 约 6.8 ms |
| 块间连续 | 训练时前缀条件化:输入已提交未执行的步 | B | 2512.05964:推理零开销,d≥2 时优于推理时 RTC |
| 碰撞修正 | 输出后 1 步解析胶囊距离梯度投影(每轴 ≤ 0.5°,仅 d < 余量时) | B | DiffusionSeeder:少步生成下在环引导收益很小;投影在已知环境下够用 |
| 候选排序 | 与已提交块重叠步的一致性打分 + 价值头 | B | BID:一致性打分 + 多样本相对提升 32% |
| 预训练 | 行为克隆 + FK 胶囊端点损失 | B | ELMP 式 FK 损失 |
| 后训练(主) | APG:可微运动学展开 + 胶囊距离代价反传 | A | ELMP:碰撞率 31.3%→8.9%;1 万示范 + APG 胜 60 万纯 BC |
| 后训练(辅) | 无老师挖错循环 + 门禁 | B | DRP 迭代微调 +45% |
| 安全层 | 距离下界认证 + 可刹停不变式 | A | Schwarzer 2005 连续认证;Thumm & Althoff 2022 failsafe |
| 30/30 手段 | 子目标头、价值头、冷启动/卡死时短前瞻、卡死换向 | B / C | AWE、SHAC、BID |
| 老师 | PRM 路网 A* + 捷径平滑(确定性);A* 失败才用 `solveDyn` | B | MπNets:老师不一致碰撞率 13.78%,一致老师 0.94% |
| 推理后端 | onnxruntime-web wasm-SIMD 多线程,推理放代理 Worker(不占主线程),线程数 min(16, ⌊0.6×逻辑核⌋);R4 探针同测 WebGPU,wasm 不达标而 WebGPU 达标则部署用 WebGPU | C | 小模型下 WebGPU 调度开销通常占主导,以 R4 实测为准 |
### 1.1 取舍决定(每项只有一个答案)
| 选项 | 利 | 弊 | 决定 |
|---|---|---|---|
| 动作头:MeanFlow 一步头 vs WTA K=4 | MeanFlow:连续多模态,能同时表达左/右绕行与位姿目标的多个 IK 分支;沙箱 1 步达到 10 步流匹配质量。WTA:训练稳、实现简单 | MeanFlow:训练需 JVP(训练慢约 1.5–2 倍)、原生版本在部分任务失败(K-MF 表 1)。WTA:只有 4 个固定模式,左右 × 肘/腕分支可能超过 4 个;沙箱分不出两者高下 | **上 MeanFlow**。WTA 不实现;只有 M5 门禁不过(near_column 穿柱率高于 2% 或训练发散)才换成 WTA K=8,二者共用骨干,切换约 1 天 |
| Shortcut + 条件 OT 配对 | 无需 JVP | 本项目无任何实测,组合无论文先例 | **不上** |
| B 样条动作表示 | 平滑由表示保证;输出维度小 | 贴柱时拐角被抹圆、局部精度下降;只有间接证据;平滑已由梯形时间律 + 平滑损失保证 | **不上**,固定 16 步 Δq |
| 输出后梯度投影 | 修掉 1–2 mm 的轻微侵入,成本约 0.1 ms,减少刹停 | 推离数据分布、改变块间一致性;修不了"绕错侧" | **上**,限 1 步、每轴修正量 ≤ 0.5°,仅 d < 余量时触发 |
| 短前瞻(多推一块打分) | 避开"走两步就撞墙"的分支 | 推理次数翻倍,加剧最大不确定项(浏览器延迟) | **只在冷启动和卡死换向时上**,平时不做 |
| 拒绝采样自蒸馏 | 进一步缩短行程 | 偏向贴柱、余量变小、多样性塌缩;APG 行程项已覆盖同一目标 | **不上** |
| ReinFlow 强化学习微调 | 能直接优化到达/卡死/刹停等离散目标 | RL 会重塑左右模式比例;奖励调参与训练多出数天;这些离散目标已由卡死换向规则 + APG 覆盖 | **不上** |
| 挖错循环中 E2 错题请老师补路径 | 解决可微代价绕不出的局部极小 | 量小、离线 | **上** |
| 老师:PRM 路网 A* vs `solveDyn` | A*:确定性,同类任务左右选择一致,且是路网上的最短;`solveDyn` 覆盖更全 | A*:受路网分辨率限制,个别任务失败 | **A* 为主老师**,失败的任务用 `solveDyn`(固定种子)补 |
| 推理后端:WebGPU vs wasm | WebGPU 大模型快 | 本模型约 4M 参数,WebGPU 每次调度 33–67 μs × 150–300 次,调度开销反而大 | **wasm-SIMD 多线程**;M4 实测若 WebGPU P99 更低再换 |
| 训练余量 | 越大越不易被认证拒绝 | 越大行程越长、贴柱越难;高于老师轨迹自身间隙(实测最小间隙 p50 4.4 / p90 5.9 mm)会与 BC 标签对抗 | 数据过滤与 APG 碰撞项 **3 mm**(认证最小间隙 < 3 mm 的老师轨迹不进训练集);运行时投影护栏独立保持 **5 mm**,护栏不迁就数据分布 |
| 关节噪声增广 σ | 覆盖偏离状态 | 过大产生无意义状态 | **1°** |
| 局部牛顿精修 | 末端精度到 < 1 mm | 无 | **上**,同样过安全层 |
证据等级:**A** 有直接先例与数字 · **B** 有相近先例,需本仓库验证 · **C** 仅推断。
---
## 2. 依据
### 2.1 业界神经运动规划
| 工作 | 年份 / 会议 | 输入 | 输出 | 老师与数据量 | 关键做法 | 运行方式 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| **MπNets**(NVIDIA) | 2022 CoRL | 点云 + 关节角 + 目标位姿 | 下一步关节位置 | 规划器 300 万+ 问题 | 端到端行为克隆;老师路径重定时为匀速 | 闭环 9 Hz,1 kHz PD 跟踪 |
| **Neural MP**(CMU) | 2024 / IROS 2025 | 点云 + 关节角 + 目标 | GMM(LSTM) | 100 万–300 万条 | 测试时采样多条,选穿透最少的(去掉后成功率 81%→31%) | 开环为主 |
| **DRP / IMPACT**(CMU) | 2025 CoRL | 点云 + 关节角 + 目标关节角 | 10 步关节增量 | cuRobo 1000 万条 | 大规模预训练 + 迭代师生微调 + "目标被挡停在最近安全处" | 闭环;4.67M 参数,300 Hz |
| **ELMP**(ETH) | 2026 arXiv | 点云 + 关节角 + 目标位姿 | 关节增量 | AIT* 约 60 万条 | 行为克隆后 **APG 微调**,碰撞/到达/平滑损失直接反传 | 闭环 30 Hz |
- ELMP:1 万条老师轨迹 + APG(成功率 72.0%)超过 60 万条纯行为克隆(57.9%);APG 把碰撞率降到 1/3 以下。
- 最好的方法在静态场景仍有约 9–10% 碰撞(ELMP-APG 8.9%,DRP 10.16%),实际部署都配检查或反应层。
- 共识:闭环、短动作块滚动执行、老师只离线用、必须后训练。
### 2.2 本项目的条件
| 条件 | 主流 | 本项目 | 意味着 |
|---|---|---|---|
| 环境 | 未知、多变,靠点云 | 固定且精确已知(台架 + 立柱,1936 个胶囊) | 不需要点云编码器;模型可以小;碰撞检查精确 |
| 机器人 | Franka 7 轴 | 自研 6 轴,J1/J3/J6 连续转 | 需处理连续轴展开 |
| 碰撞模型 | SDF / 球近似 | 胶囊解析距离,可微 | 直接做 APG;安全层可认证 |
| 平台 | 台式 GPU | 浏览器(后续真机) | 模型小,ONNX + WebGPU/wasm |
资源应投在**闭环稳定性、左右绕行选择和安全层**上,而不是感知和泛化。
### 2.3 前沿生成式技术取舍
| 技术 | 结论 | 理由 |
|---|---|---|
| VLA 大模型(π0/π0.5、GR00T、OpenVLA) | 不采用 | 无图像、无语言指令;3B 参数更慢不更准 |
| 一步生成:MeanFlow(MP1) | **采用** | 1 次前向;沙箱双模态实验通过 |
| Consistency Policy、OneDP、朴素 1 步流匹配 | 不采用 | CP 原文承认偏向一侧;OneDP 有意取单模态;朴素 1 步 FM 等于条件均值,会穿柱 |
| Shortcut / 条件 OT 配对 | 不采用 | 见 §1.1 |
| OFP 自蒸馏 | 不采用 | 未找到公开代码;自引导 λ=0.5 时出现模态塌缩 |
| 生成过程中代价引导(MPD/EDMP/GPD) | 不采用 | 无论文在 1–2 步下验证;改用输出后投影 |
| 推理时 RTC | 不采用 | 原文只验证 5 步去噪且需反向传播;改用训练时前缀条件化 |
| 时间集成 / 交叉淡入 | 不采用 | 执行的是未认证的混合块;左右两块平均可能穿柱;π0 弃用 |
| FAST 动作分词 | 不采用 | 服务于语言骨干,自回归推理慢 |
| B 样条动作表示 | 不采用 | 见 §1.1 |
| ReinFlow / DPPO | 不采用 | 见 §1.1 |
### 2.4 沙箱双模态对照实验
2D 点从柱左侧到右侧,示教一半从上绕一半从下绕,16 步动作块、每 3 步重推理,与本方案同构。代码 `ml/toy/toy_bimodal.py`,150 个"起终点都贴近中轴"的难例:
| 动作头 | 单样本、无安全层:到达 / 穿柱回合 | 8 候选 + 安全层:到达 / 穿柱 / 平均刹停 | 推理(CPU,8 候选) |
|---|---|---|---|
| MSE 回归 | 100% / 0% | 100% / 0% / 0 | 0.13 ms |
| WTA K=4 | 100% / 0% | 100% / 0% / 0 | 0.19 ms |
| 流匹配 10 步 | 100% / 4.0% | 99.3% / 0% / 3.7 | 2.13 ms |
| 朴素流匹配 1 步 | 87.3% / **23.3%** | 81.3% / 0% / 14.0 | 0.25 ms |
| **MeanFlow 1 步** | 100% / 2.7% | 100% / 0% / 0.3 | 0.25 ms |
- 朴素 1 步流匹配会把模态平均进柱子;MeanFlow 1 步达到 10 步流匹配的质量,推理快约 8 倍。
- 安全层在所有方法上把穿柱降为 0,代价是刹停。
- 该任务过于简单(闭环中状态一偏离中轴即打破对称),**分不出一步头与 WTA 谁更好**;因此 WTA 只作为 M5 门禁不过时的预定回退(§1.1)。
- 训练仅 300 步的 MSE 在同一难例上 100% 穿柱、加安全层后 0% 到达,说明欠拟合时平均模态的风险真实存在。
---
## 3. 训练环境
| 阶段 | 在哪里跑 | 说明 |
|---|---|---|
| 数据生成 | Hark 沙箱(2 vCPU / 7 GB,Node)或用户机器 | 纯 JS,无需 GPU |
| 预训练 + 后训练 | 用户 RTX 3090(可用 19–20 GB) | 预训练 batch 1024(峰值 2.76 GiB);APG batch 48 × 8000 步(峰值 13.08 GiB) |
| 部署推理 | 浏览器 onnxruntime-web wasm-SIMD 多线程(代理 Worker);ONNX 接口 feat[1,83]、z[K,16,6]:观测编码一次、K=8 条候选共享编码再解码;后续真机控制器 | 与现有查看器同页 |
```bash
conda create -n armtf python=3.11 -y && conda activate armtf
pip install torch --index-url https://download.pytorch.org/whl/cu121 # 按本机 CUDA 版本选
pip install numpy pyarrow tqdm tensorboard onnx onnxruntime
```
---
## 4. 离线数据(老师只在这里出现)
### 4.1 文件
| 文件 | 作用 |
|---|---|
| `ml/gen/gen_dataset.cjs` | 采样任务 → 调老师 → 校验 → 时间参数化 → 写分片 |
| `ml/gen/sampler.cjs` | 起点/目标采样 |
| `ml/gen/run_parallel.sh` | 多进程,不同种子 |
| `ml/data/shard_XXXX.jsonl` | 原始样本(不入库) |
复用 `tests/route_bench_setup.cjs` 装配求解器(关节表、`docs/travel.json`、`docs/collide.json`)。
### 4.2 原始样本
```json
{
"id": "s0003_000127", "mode": "pos" | "pose",
"q0": [6], "T": [x,y,z], "R": [[3x3]] | null, "tool": 0,
"path": [[6], ...],
"reached": true,
"travel_deg": 123.4, "plan_ms": 812.0,
"fp": "collide.json 指纹"
}
```
`reached=false` 表示目标不可达,路径终点为离目标最近的安全位形("停靠")。
### 4.3 采样分布(5 万条任务)
关节限位:J1/J3/J6 连续 ±180°;J2 [−92, 9],J4 [−111, 16],J5 [−93, 34]。
| 类别 | 占比 | 采样方式 |
|---|---:|---|
| A 均匀 | 45% | q0、目标位形 b 均匀采样且无干涉;目标 = `fk(b)`(pose 模式加 `orient(b)`) |
| B 直线被挡 | 30% | q0→b 关节直线有干涉 |
| C 贴立柱 | 15% | b 满足 `nearColumn`,q0 在立柱另一侧 |
| D 目标不可达 | 10% | 目标在立柱内/所有分支都撞/工作空间外;标签为停靠 |
- pos / pose 各半;老师为 PRM 路网 A* + 捷径平滑(确定性;复用 `routeRT` 的路网图搜索,放宽时间预算);A* 失败的任务用 `solveDyn`(固定种子)补。
- 另造三个互不重叠的集合:**门禁集** 2000 条(挖错循环每轮用)、**held-out 验收集** 2000 条、**near_column 扩展验收集** ≥1000 条;两个验收集只在最终验收时用一次。现有三个基准不进训练集。
### 4.4 过滤
1. 整条路径用距离下界认证(与 §8.3 同口径)复核,任一段不过即丢弃。仓库 `tests/route_bench.cjs` 上现有规划器有 1/40 例路径细验不过,这类样本必须丢掉。
2. `poseRelaxed` 样本只当 pos 模式用。
3. 行程 > 同任务 `routeRT` 1.5 倍的先统计,再定是否丢弃;按类别统计丢弃率(C 类 > 20% 说明老师在贴柱场景不可靠)。
### 4.5 时间参数化 → 闭环训练样本
1. 时间律:按轴速比 `VREL = [0.6, 0.6, 0.9, 0.9, 1.2, 1.8]` 匀速巡航,梯形加减速,速度只取决于"当前速度 + 剩余路程"(每轴加速度上限 a_max 为待定参数,真机型号确定后设定),dt = 20 ms。
2. 得到状态序列 q_0 … q_N,每隔 3 步取一个样本:
- 输入:§5.1 全部字段(含当前速度、已提交前缀)
- 标签:未来 16 步 Δq_{t+k} = q_{t+k} − q_t(到终点后补零)
3. 每条路径约 40–50 个样本 → 约 200 万样本(以 `stats.json` 为准)。
4. 协变量偏移对策:关节噪声增广(30% 样本,σ = 1°;噪声态须无干涉且间隙 > 1 mm,标签为 8 步内线性收回老师轨迹的增量);偏离状态的进一步覆盖靠 §7。
### 4.6 耗时与存储
- 路网 A* 每条数十毫秒,耗时主要在过滤认证;按 `solveDyn` 0.7 s/条上限估算,沙箱 2 进程不超过 5 小时。
- 200 万样本以 float32 `.npy` 存放约 1.5 GB(训练时整体载入内存)。
### 4.7 检查点
- [ ] `ml/data/stats.json`:类别、到达率、行程、样本数、补零样本占比
- [ ] 老师一致性:起终点扰动 ±5 mm 的邻居任务同伦类一致率 ≥ 90%
- [ ] 抽 20 条在查看器回放(新增 `?replay=` 参数)
- [ ] 各集合与训练集无重叠
---
## 5. 表示与预处理
文件 `ml/prep/build_dataset.cjs`(Node,特征直接调用部署运行时 `webapp/js/ik-policy.js` 的同一份实现)→ `ml/data/samples/*.{X,Y,V,SG,TID}.npy` + `*.tasks.jsonl`;按任务 5% 划为验证集。PyTorch 侧特征 `ml/common/features.py` 与 JS 逐项对拍(闭环仿真与 APG 使用)。
### 5.1 输入
| 量 | 维度 | 编码 |
|---|---:|---|
| 当前 q_t | 6 | 每轴 (sin, cos) → 12;限位轴另加归一化值 → +3 |
| 当前关节速度 q_t − q_{t−1} | 6 | 按每轴速度上限归一化 |
| 当前 TCP 位置与姿态 | 3 + 6 | `fk(q_t)`、`orient(q_t)` 的 6D 表示 |
| 目标位置 T | 3 | /600 mm |
| 目标姿态 R | 6 | 6D 表示;pos 模式填 0 |
| 目标 − 当前 TCP | 3 | /600 mm |
| 模式 | 2 | one-hot [pos, pose] |
| 已提交未执行前缀 | 3×6 + 3 | 前缀 Δq + 有效长度掩码;训练时随机遮盖 0–3 步 |
| 当前子目标 | 6 | 子目标头输出的关节途经点(归一化);无子目标时填当前 q |
| 关键胶囊对最小距离 | 8 | 臂各段到立柱的胶囊距离 |
### 5.2 输出
- MeanFlow 一步头:每条候选 16 步 × 6 轴 Δq(按每轴最大步长归一化)。
- 附加头:价值头(剩余时间/代价)、子目标头(2 个关节途经点 + 是否需要)。
### 5.3 连续轴
J1/J3/J6 统一用 `unwrapTo` 展开后再做增量;预处理与部署共用一份实现,对拍时一并验证。
---
## 6. 模型与预训练
### 6.1 结构
```
条件特征(约 90 维)──MLP──▶ 8 个条件 token (d=192)
│
4 层 Transformer encoder
│ (memory)
16 个动作 token(注入噪声 z + 时间嵌入 (r, t))
▼
4 层 Transformer decoder(非自回归,一次前向)
├─ 动作输出:每 token 6 维 Δq
├─ 价值头:1
└─ 子目标头:2 个关节途经点 + 是否需要
```
| 超参 | 值 |
|---|---|
| d_model / 头数 / FFN | 192 / 8 / 768 |
| encoder / decoder 层数 | 4 / 4 |
| 参数量 | 约 4.9M |
子目标触发:新目标或目标跳变 > 50 mm 时输出;到达当前子目标 < 5° 后切下一个。
### 6.2 动作头:MeanFlow 一步生成
| 项 | 做法 |
|---|---|
| 多模态 | 连续分布;每次推理并行采 8 个噪声 → 8 条候选 |
| 训练 | MeanFlow 平均速度场损失(MP1 配方:25% 样本 r≠t,自适应损失加权),JVP 用 `torch.func.jvp` |
| 推理 | 1 次批量前向(r=0, t=1) |
| 后处理 | 1 步解析胶囊距离梯度投影,每轴修正 ≤ 0.5°,仅 d < 余量时(JS 实现,不走 ONNX) |
| APG 兼容 | 固定噪声后为确定性可微映射 |
| 预定回退 | M5 门禁不过(near_column 穿柱率 > 2% 或训练发散)→ 同骨干换 WTA K=8 头(WTA-L1 + 模式 CE),约 1 天 |
### 6.3 损失
```
L = MeanFlow 损失 1.0
+ FK 损失:一步输出(固定噪声)的各连杆胶囊端点位置差 0.5
+ 平滑:二阶差分 0.05
+ 价值头 L1 + 子目标头 L1 0.1 / 0.1
```
### 6.4 训练配置
| 项 | 值 |
|---|---|
| 优化器 | AdamW,β=(0.9, 0.95),wd 0.01 |
| 学习率 | 1e-3,预热 1000 步,余弦退火 |
| batch | 1024 |
| 精度 | bf16 混合精度 |
| 步数 | 先跑 2000 步测吞吐再定;参考 200 万样本 × 30 epoch ÷ 1024 ≈ 6 万步;验证集闭环到达率不再上升即停 |
| 预计耗时 | RTX 3090 约 1.5–5.6 小时(按 2000 步吞吐实测重算) |
### 6.5 对拍与验证
- `ml/eval/collide_torch.py`:可微胶囊距离 PyTorch 批量版,与 JS `collideFree` 对拍 10 万位形:布尔判定 0 差异,距离误差 < 1e-4 mm,梯度与有限差分相对误差 < 1e-3。
- 每 epoch 闭环验证:从 1000 个验证任务出发,按部署节奏(每 60 ms 推理、提交 3 步)运行到到达或超时(老师路径时长 × 2,最少 3 s),统计到达率、用时 ≤ 老师 × 1.3 的达标率、碰撞步数(关安全层)、行程比、左/右/穿柱三类比例。
---
## 7. 后训练
### 7.1 主力:APG 可微微调
```
for 每个 batch(随机采样 q0 和目标,不需要老师):
q = q0
for t in 0..H-1 (H = 本批老师时长 p90 × 1.2,60–150 次推理 × 3 步 ≈ 3.6–9 s;无老师题按 6 s;每 10 次推理截断反传):
chunk = π(obs(q, 目标, 前缀), z) # 每条展开固定一个噪声 z
Δq = chunk[0:3] # 与部署一致
q = clamp(q + Δq)
累计 L_col(q), L_smooth(Δq)
L = w_tgt·Σ_段末 L_target(q) + w_col·ΣL_col + w_smooth·ΣL_smooth (+ w_len·行程) + w_bc·L_BC
反传,梯度裁剪 ≤ 1.0,lr 1e-4
```
- 碰撞项 L_col = Σ ReLU(margin − 胶囊距离),margin = 训练余量 3 mm(间隙已扣除 `margin_mm`);每步端点与中点,两处取均值(与只查端点同量纲);含臂×立柱、臂×台架、臂×臂(非相邻段)。
- 到达项:每个截断段末的位置误差² + λ_rot·‖R − R*‖_F²;不做到达即停,段末项在整条展开上持续给出接近梯度。
- 平滑项:速度² + 加速度²。
- BC 锚定项:保留预训练损失,防止多模态被压缩;每轮监控左右比例。
- 采样分布同 §4.3,B/C/D 类提到 60%,其中贴柱类 40%。
### 7.2 辅助:无老师挖错循环
每轮:
1. 出题:新种子 5 万任务 + 2000 段模型在环拖拽仿真。
2. 闭环作答:完全按部署方式运行,**关闭安全层**以暴露真实错误。
3. 验算:GPU 批量胶囊检查。
4. 错题分类:E1 撞 / E2 没到(卡在局部极小)/ E3 绕远(> 1.2× 参考)/ E4 末端精度差 / E5 摇摆(≥ 3 次切换)/ E6 拖拽失稳。
5. 错题及其 ±5 mm / ±3° 的 10 个邻居加入 APG 采样池(E1、E6 ×2);仅 E2 可离线请老师补少量路径。
6. 门禁(用门禁集,不用验收集):到达率上升、A 类每轮降幅 ≤ 0.5 个百分点、上一轮修好的错题 95% 仍对;否则回滚。
7. 停止:连续 2 轮提升 < 0.5 个百分点,或满 6 轮。
---
## 8. 部署
### 8.1 执行循环
```
执行:50 Hz,每步 20 ms,按已提交步走
每 60 ms:
1. 读当前 q、当前速度、已提交未执行前缀、最新目标
2. 推理:8 个噪声 → 8 条 16 步动作块(冷启动或卡死换向时,再各推一块做短前瞻)
3. 每条候选做 1 步胶囊距离梯度投影(每轴 ≤ 0.5°,仅 d < 余量时)
4. 排序(§8.2)
5. 安全层依次认证候选前 3 步 + 刹停段(§8.3),第一个通过的提交给执行器
6. 全部不通过 → 沿上一次已认证的刹停段停下,下次继续推理
7. 到达:TCP 误差 < 1 mm(pose 另需 < 0.5°)且速度≈0;
接近目标(< 5 mm)时做 1–3 次局部牛顿精修(solveTo 单步),精修段同样过安全层认证
```
执行的始终是安全层认证过的那一块,不做新旧块混合。执行时钟放在 Web Worker、按实际 dt 推进,避免 `requestAnimationFrame`(60 Hz)与 20 ms 不整除及后台节流造成的抖动。
### 8.2 候选排序(防左右摇摆)
分数 = −Σ w_k‖候选第 k 步 − 已提交块第 k 步‖²(重叠步加权)− λ·价值头剩余代价。冷启动时无已提交块,只用价值头 + 短前瞻打分。
### 8.3 安全层(唯一的硬保证)
- **距离下界认证**:对一段运动 q_a → q_b,若两端到障碍的最小距离之和 d(q_a) + d(q_b) > Σ_j r_j·|Δθ_j|,则整段安全;否则二分,直到全部子段通过或判不安全。按组对分别判定:组对 (g_A, g_B) 的间隙只受关节 g_A…g_B−1 带动组 g_B 影响,右端取 Σ_{k=g_A}^{g_B−1} T[k][g_B]·|Δθ_k|,T 为分组杠杆表(组 g_B 胶囊端点到轴 k 的最大距离,随机 4000 位形采样再放大 5%;末端组对 J1…J6 分别为 9.56 / 7.37 / 4.47 / 4.48 / 2.47 / 0.69 mm/°)。间隙取全部 |Δg| ≥ 2 胶囊对的 距离 − (r_i + r_j + margin)。外加关节限位。先用离散 `collideFree` 剔除明显干涉的候选;运行时每条候选最多 40 次距离查询;墙钟截止下沉到认证内部:第 1 条候选截止 45 ms,其余候选共享到 30 ms,到点即判不过、沿已认证刹停段停。安全层耗时在几何查询而不在模型(沙箱 Node 每次 gapMatrix 3.6–5.5 ms、collideFree 1.5 ms,推理 1.5 ms)。
- 离散采样检查(现有 `pathFine`,1.5° + 半格)只作快速预筛,不作保证依据。
- **可刹停不变式**:只有当"候选前 3 步 + 从第 3 步末按每轴 a_max 减速到停"整段都通过认证时才提交。任何时候系统都持有一条已认证的停车路线,下一次推理即使完全失效也只会停下。
- 耗时:每段一次距离查询覆盖整段,不通过才二分(通常 2–6 次);按排序逐个认证,第一个通过即停;包围球预筛先行。目标每次 < 5 ms,否则放 Web Worker 与推理流水线并行。
- `ik-glue.js` 的每帧碰撞守卫保留为第二道保险。
### 8.4 部署包
| 有 | 没有 |
|---|---|
| `traj_policy.onnx`(fp32,约 20 MB;wasm / CPU 后端上 fp16 不保证更快)+ `traj_policy.meta.json`(指纹 / 特征版本 / TCP) | PRM 路网、IK 候选大表 |
| 胶囊距离与认证(`collideFree`、包围球预筛、`pair2d`) | `solveDyn` / `routeRT` / RRT / A* |
| `fk` / `orient`、局部牛顿精修 `solveTo` 单步 | 全量 IK 枚举 |
`collide.json` 指纹写进模型;不一致时前端拒绝运行并提示重训。
### 8.5 near_column 30/30 的保障手段
"超时"指机械臂在规定时间内没走到目标,是决策问题而非计算速度问题。典型失效:局部极小/活锁(每次都想直穿、每次被安全层挡住)、左右摇摆、绕远。对策(运行时均不需要老师):
1. **子目标头**:给出 1–2 个关节途经点作为绕柱方向锚点,标签取老师路径拐点(离线)。
2. **价值头**:预测剩余时间/代价,用于候选打分与进展判断;APG 中用 TD 自举监督。
3. **短前瞻**(仅冷启动和卡死换向时):对每条候选再推一块,用胶囊认证 + 价值头给 32 步后终态打分。
4. **卡死检测 + 强制换向**:0.3 s 内价值不降或连续 2 次刹停 → 切到另一绕行方向并锁定 1 s。
5. **训练侧加强**:贴柱类占 APG 采样 40%;展开覆盖整段绕行。
### 8.6 控制周期
伺服层(参考):Franka FCI 1 ms;UR e-Series 2 ms、CB3 8 ms;ABB EGM 4 ms(滞后 10–20 ms);KUKA RSI 4/12 ms;FANUC DPM 约 8 ms;MoveIt Servo 默认 10 ms;RC 舵机 20 ms。
策略层(参考):MπNets 9 Hz;Diffusion Policy 10 Hz、预测 16 执行 8;ELMP 30 Hz;π0 50 Hz、约每 0.5 s 推理一次;DRP 300 Hz。业界均为"策略层 10–50 Hz + 伺服层 125 Hz–1 kHz"两层结构。
本方案:执行 50 Hz、每 60 ms 推理一次、提交 3 步。真机上提交步数 n ≥ ⌈(通信滞后 + 一次推理最坏耗时) / 20 ms⌉ + 1,刹停段另行认证;策略输出 50 Hz 关节目标,由插补器升采样到电机控制器频率。`dt`、n、动作块长度均可配置。
---
## 9. 评估与验收
### 9.1 测试集合
| 集合 | 来源 | 用途 |
|---|---|---|
| route_bench | `tests/route_bench.cjs`(40 例)+ 60 例随机基准 | 验收 |
| near_column_bench | `tests/near_column_bench.cjs`,30 例(pos / pose / rt) | 验收 |
| near_column 扩展 | §4.3 新造 ≥1000 例 | 一次性验收 |
| rt_drag_bench | `tests/rt_drag_bench.cjs`,12 例(模型在环) | 验收 |
| held-out | §4.3 2000 条 | 一次性验收 |
| 门禁集 | §4.3 2000 条 | 训练中门禁,不参与验收 |
新增 `tests/policy_bench.cjs`:①现有规划器 ②策略(关安全层)③策略 + 安全层,输出对比表。
### 9.2 验收标准(部署形态 = 策略 + 安全层)
| 指标 | 要求 | 现有规划器 |
|---|---|---|
| 实际执行的碰撞 | **= 0**(距离认证或 0.01° 审计测量) | rt_drag_bench 0 |
| 到达率 | route 全部可达例到达;near pos **30/30**、near rt **30/30**;near_column 扩展集 **0 失败**;held-out 可达任务 ≥ 98%,D 类停靠距离 ≤ 老师 + 5 mm | `route_bench` 40 例:到达 40/40、细验有效 39/40;60 例随机基准有效 60/60;near 30/30、30/30 |
| 到达用时 | ≤ 老师路径时长 × 1.3 | — |
| 关节行程 | ≤ 现有规划器 × 1.10(按类别分别报告) | 60 例平均 467° |
| 冷启动 | < 10 ms | 首次全量 IK 最差约 2 s |
| 每次推理 + 安全认证 P99 | < 20 ms | 拖拽重规划 P99 约 321 ms |
| 刹停发生率 | < 2% 的推理周期 | — |
| 模式摇摆(≥3 次切换) | < 1% 的任务 | — |
| 策略单独(关安全层)碰撞率 | < 3% | — |
说明:30 例全对时,失败率的 95% 置信上界约 9.5%;扩展集 1000 例 0 失败时约 0.3%,因此以扩展集作为 30/30 的统计支撑。
口径:本表全部按部署形态(`tests/policy_bench.cjs`,与浏览器同一份运行时)或 held-out 闭环仿真(开仿真安全层)测量,由 `ml/eval/acceptance.py` 汇总;M5 门禁与挖错用的是关安全层的纯策略口径,二者互不替代。挖错题与门禁集没有老师参考,到达按定长 6 s 判,「到达用时」「关节行程」两项只在有老师参考的任务上统计。
---
## 10. 当前存在的问题与风险
### 10.1 只能靠实测消除的风险(按里程碑顺序)
| # | 风险 | 门禁(不过不进下一步) | 回退 | 何时测 |
|---|---|---|---|---|
| R1 | 老师在相邻任务上左右绕行跳变,标签自相矛盾 | 起终点扰动 ±5 mm 的邻居任务同伦类一致率 ≥ 90% | 对 A* 边代价加左右偏好项,强制同区域选同侧 | M1 |
| R2 | 时间律仍有不可观测成分,闭环起不了步 | 近邻样本标签方差 < 10% 步长(`ml/eval/check_r2.py`);起步失败率 = 0(闭环 `start_fail`) | 进一步把剩余路程估计加入输入 | M1 / M5 |
| R3 | 距离认证过于保守,贴柱处拒绝率高,影响 30/30 | near_column 上认证拒绝率统计;离线 10⁵ 段 0.01° 审计漏检 = 0 | 训练余量提高到 4–6 mm,接受行程变长;收紧杠杆界(按位形分区) | M2 / M7 |
| R4 | 浏览器纯推理延迟 | 训练前用随机初始化模型导出 ONNX(延迟与权重无关),`pipeline.sh r4` 自动测部署口径 K=8 P99 < 15 ms。2026-10-18 本机:编码一次 + 16 线程 + 代理 Worker 后 P99 10.2–11.3 ms,**已通过**(改前 37.0 ms) | WebGPU 达标即用 WebGPU,否则 d=128(`configs/small.json`)。K=8 不降 | **M1 前(已结)** |
| R5 | MeanFlow 头在 6 轴、位姿目标下穿柱或训练不稳 | near_column 穿柱率(关安全层)≤ 2%;损失不发散 | 同骨干换 WTA K=8 头 | M5 |
| R6 | 位姿目标的多 IK 分支带来额外多峰 | 不同肘/腕分支子集到达率 ≥ 主集 − 2 个百分点 | 加目标分支标志 | M5 |
| R7 | APG 压缩多模态或拉长路径(ELMP 中路径 +23%) | 每轮门禁:B/C 类左右绕行比例变化 ≤ 5 个百分点、行程中位数比 ≤ 1.05(`ml/mining/gate.py`) | 加大 BC 锚定权重;行程项 | M6 |
| R8 | 卡死换向活锁 | 50 个"两侧都要绕远"对抗用例(J1 起终差 ≥ 140°、终点贴立柱,部署运行时)首次换向锁后 3 s 内到达 ≥ 95%,活锁 = 0(`tests/policy_bench.cjs` r8) | 子目标改为离散绕行锚点分类 | M6 / M7 |
| R9 | 整周期超标(推理 + 前瞻 + 安全层 > 60 ms 周期,执行时钟饥饿丢步) | 训练好的模型在**真查看器**里跑与 bench 同一批 30 道贴柱题:稳态规划 P99 < 45 ms、运动中饥饿节拍 < 1%、认证超时占比 < 5%(`r4_probe --viewer` → `r9_browser.json`;冷启动 P99、刹停率、tickGapMax 只报);同题安全层浏览器 / Node 差 ≤ 3× | 几何查询(features、投影、认证)移到 Worker,主线程只执行;前瞻只在冷启动时做 | M7 |
| R10 | 训练耗时估计偏差 | 60000 步 ≤ 3.5 h,即 2000 步测速 ≥ 5000 样本/s(3090 实测 6.2 k/s ≈ 2.8 h) | FK 损失胶囊数 96 → 48;仍不够则步数降到 40000(MeanFlow JVP 受算力限制,增大 batch 无效) | M5 |
### 10.2 已知缺陷
1. 现有规划器(老师)在 `tests/route_bench.cjs` 上有 1/40 例到达但路径细验不过;§4.4 的认证过滤会丢弃这类样本。
2. `ci27` 姿态根枚举漏分支(姿态偏差约 97.5°)会影响 pose 数据;APG 姿态项可部分纠正,必要时先修老师。
3. 胶囊模型或立柱变动即需重训:数据(用户机器 16 核约 2 h)+ 预训练 1.5–6 h + 后训练数小时。
4. 老师一致性沙箱首测 78%(100 任务、373 对邻居,门禁 90%):不一致主要来自 J6 冗余与时间预算造成的非确定性。已改为确定性老师(预算按碰撞判定次数计、每条前清空跨调用缓存)并在 pos 任务冻结 J6,待在用户机器复测;仍不达标则生成时启用 4 邻居共识过滤。
5. 安全层耗时:未训练模型(候选为噪声)在 Node 单线程实测每次推理安全层约 20–60 ms,高于 5 ms 目标;训练后候选平滑会下降,以 `policy_bench` 与浏览器 `__POLICY.latency()` 实测为准,超标则把安全层移入 Web Worker 与推理流水线并行。
### 10.3 需要用户确认
1. **真机电机/驱动型号与通信方式**:决定每轴加速度上限 a_max、插补频率与提交步数。
2. **运行时多候选打分是否算"运行时老师"**:本方案的理解是不算(只对模型自己的候选做距离认证和打分,不做搜索)。
---
## 11. 目录规划
运行步骤、命令与耗时见 `ml/README.md`。所有长步骤都能断点续跑,意外中断最多损失几分钟:生成按条续写(每条任务的随机数只由种子和序号决定),打包按 shard 跳过,预训练与 APG 每 10 分钟原子存一次 `last.pt`,停止时先存档再退出。
```
ml/
pipeline.sh 阶段脚本:setup / kin / gate1 / gen / prep / train / m5 / apg / mine / export / bench
gen/ sampler / teacher(确定性 PRM A*)/ timelaw / gen_dataset / consistency / stats / run_parallel.sh
prep/ export_kin.cjs → assets/kin.json;build_dataset.cjs → data/samples/*.npy;run_prep.sh
data/ (不入库)shard_*.jsonl stats.json consistency.json samples/
common/ kin_torch.py(可微运动学 + 胶囊间隙) features.py(83 维特征) ckpt.py(原子存档、定时存档、体面停止)
model/ policy.py(MeanFlow 头;WTA K=8 回退头) meanflow.py
data.py train.py 样本加载、预训练
sim/closed_loop.py 闭环仿真(验证、挖错、门禁共用)
apg/apg_finetune.py APG 可微微调
mining/ tasks.py mine_round.py gate.py loop.sh
eval/ dump_parity.cjs check_parity.py(JS ↔ PyTorch 对拍)
configs/ base.json wta.json small.json apg.json
export_onnx.py serve.py README.md
webapp/js/ik-policy.js 运行时:特征、距离下界认证、刹停、投影、精修、Runner(浏览器与 Node 共用)
webapp/js/ik-policy-glue.js 查看器接入(?policy=1)
webapp/models/ traj_policy.onnx traj_policy.meta.json
tests/policy_bench.cjs 部署形态评测
```
## 12. 里程碑
| # | 内容 | 产出 | 在哪跑 |
|---|---|---|---|
| M1 | 数据生成器 + 时间律 + 1000 条试跑;老师一致性门禁 | `ml/gen/*`、stats.json | 沙箱 |
| M2 | 可微胶囊距离(PyTorch)与 JS 对拍;距离认证实现与 10⁵ 段审计 | `collide_torch.py`、认证模块 | 沙箱 |
| M3 | 5 万条老师数据 → 约 180 万样本 | `samples/*.npy` | 用户机器 |
| M4 | 模型 + 训练工程 + 闭环仿真;小数据过拟合;**导出 ONNX 测浏览器延迟** | `train.py`、`closed_loop.py`、延迟报告 | 沙箱 + 浏览器 |
| M5 | 预训练 + MeanFlow 头门禁 | checkpoint、门禁报告 | 用户 GPU |
| M6 | APG 微调 + 挖错循环 3–6 轮 | 每轮 report.md | 用户 GPU |
| M7 | `ik-policy.js` 闭环部署 + 安全层实测 + `policy_bench` + 一次性验收 | 对比表 | 沙箱 + 浏览器 |
| M8 | 移除查看器对 `solveDyn`/`routeRT`/路网的运行时依赖(保留在 `ml/gen` 离线使用) | 部署包瘦身 | 沙箱 |
## 13. 参考文献
- MπNets:https://arxiv.org/abs/2210.12209
- Neural MP:https://arxiv.org/abs/2409.05864
- Deep Reactive Policy / IMPACT:https://arxiv.org/abs/2509.06953
- ELMP:https://arxiv.org/abs/2607.00215
- Diffusion Policy:https://arxiv.org/abs/2303.04137
- π0:https://arxiv.org/abs/2410.24164 ;π0.5:https://arxiv.org/abs/2504.16054
- FAST:https://arxiv.org/abs/2501.09747
- MP1 / MeanFlow:https://arxiv.org/abs/2507.10543
- One-Step Flow Policy:https://arxiv.org/abs/2603.12480
- 条件 OT 流策略:https://proceedings.mlr.press/v305/sochopoulos25a.html
- Kinematic MeanFlow:https://arxiv.org/abs/2610.00864
- Consistency Policy:https://arxiv.org/abs/2405.07503 ;OneDP:https://arxiv.org/abs/2410.21257
- MPD:https://arxiv.org/abs/2308.01557 ;EDMP:https://arxiv.org/abs/2309.11414 ;GPD:https://arxiv.org/abs/2501.18229 ;DiffusionSeeder:https://arxiv.org/abs/2410.16727
- Real-Time Chunking:https://arxiv.org/abs/2506.07339 ;训练时动作条件化:https://arxiv.org/abs/2512.05964
- Bidirectional Decoding(BID):https://arxiv.org/abs/2408.17355
- DPPO:https://arxiv.org/abs/2409.00588 ;ReinFlow:https://arxiv.org/abs/2505.22094
- Schwarzer, Saha, Latombe, *Adaptive Dynamic Collision Checking for Single and Multiple Articulated Robots in Complex Environments*, IEEE T-RO 2005
- Thumm & Althoff, *Provably Safe Deep Reinforcement Learning for Robotic Manipulation in Human Environments*, ICRA 2022
- Zhou et al., *On the Continuity of Rotation Representations in Neural Networks*, CVPR 2019
- AWE(航点提取):https://arxiv.org/abs/2307.14326 ;SHAC:https://arxiv.org/abs/2204.07137
- 控制周期:Franka FCI https://frankarobotics.github.io/docs/overview.html ;UR RTDE https://www.universal-robots.com/articles/ur/interface-communication/remote-control-via-tcpip ;ABB EGM 应用手册 3HAC073318;KUKA RSI https://docs.quanser.com/quarc/documentation/kuka_rsi_block.html
+101
View File
@@ -0,0 +1,101 @@
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<path d="M0,0 L10,5 L0,10 z" fill="#7c5cd6"/>
</marker>
</defs>
<text x="490" y="34" text-anchor="middle" font-size="21" font-weight="bold" fill="#16324f">系统总览:一个事实源、两个碰撞模型、一条数据链</text>
<!-- 列标题 -->
<text x="175" y="70" text-anchor="middle" font-size="15" font-weight="bold" fill="#1f6f43">① 建模侧(Python · CadQuery)</text>
<text x="490" y="70" text-anchor="middle" font-size="15" font-weight="bold" fill="#8a5a00">② 数据契约(docs/*.json)</text>
<text x="805" y="70" text-anchor="middle" font-size="15" font-weight="bold" fill="#1f4f8f">③ 网页查看器(单文件 HTML)</text>
<!-- ① 建模侧 -->
<rect x="40" y="88" width="270" height="86" rx="8" fill="#eef8f1" stroke="#1f6f43" stroke-width="1.6"/>
<text x="175" y="112" text-anchor="middle" font-size="15" font-weight="bold" fill="#14472c">human_layout.py</text>
<text x="175" y="133" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#2c5c44">唯一事实源:6 根关节轴 rear/d、</text>
<text x="175" y="151" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#2c5c44">连杆高度链、台架/机身界面</text>
<rect x="40" y="206" width="270" height="86" rx="8" fill="#eef8f1" stroke="#1f6f43" stroke-width="1.6"/>
<text x="175" y="230" text-anchor="middle" font-size="15" font-weight="bold" fill="#14472c">arm_model.py · arm_build.py</text>
<text x="175" y="251" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#2c5c44">参数化 CAD:9 打印件 + 6 电机模组</text>
<text x="175" y="269" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#2c5c44">装配体 / STEP / STL / 质量属性</text>
<rect x="40" y="324" width="270" height="70" rx="8" fill="#f6f8fa" stroke="#8aa2b5" stroke-width="1.2"/>
<text x="175" y="348" text-anchor="middle" font-size="13" font-weight="bold" fill="#3d5164">strength_check.py · torque_balance.py</text>
<text x="175" y="368" text-anchor="middle" font-size="12" fill="#5c7185">同一关节表:截面刚度 / 重力力矩网格搜索</text>
<rect x="40" y="426" width="270" height="70" rx="8" fill="#fdf2ee" stroke="#b0562f" stroke-width="1.4"/>
<text x="175" y="450" text-anchor="middle" font-size="13.5" font-weight="bold" fill="#7c3a1c">sweep_v2.py(离线权威碰撞)</text>
<text x="175" y="470" text-anchor="middle" font-size="12" fill="#8a5433">多进程 + GJK 预筛 + OCCT 精确布尔</text>
<rect x="40" y="528" width="270" height="62" rx="8" fill="#fdf2ee" stroke="#b0562f" stroke-width="1.2" stroke-dasharray="5 3"/>
<text x="175" y="552" text-anchor="middle" font-size="13" font-weight="bold" fill="#7c3a1c">scratch/fit_capsules.py</text>
<text x="175" y="571" text-anchor="middle" font-size="12" fill="#8a5433">CAD 网格 → 实时胶囊模型拟合</text>
<line x1="175" y1="174" x2="175" y2="204" stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.6" marker-end="url(#ar)"/>
<line x1="175" y1="292" x2="175" y2="322" stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.6" marker-end="url(#ar)"/>
<line x1="175" y1="394" x2="175" y2="424" stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.6" marker-end="url(#ar)"/>
<!-- ② 数据契约 -->
<g>
<rect x="365" y="426" width="250" height="56" rx="8" fill="#fff8ea" stroke="#c99418" stroke-width="1.4"/>
<text x="490" y="449" text-anchor="middle" font-size="13.5" font-weight="bold" fill="#7a5a08">travel.json / travel_detail.json</text>
<text x="490" y="468" text-anchor="middle" font-size="11.5" fill="#8f6d1c">单关节硬限位(滑块)+ 组合折叠明细</text>
<rect x="365" y="528" width="250" height="56" rx="8" fill="#fff8ea" stroke="#c99418" stroke-width="1.4"/>
<text x="490" y="551" text-anchor="middle" font-size="13.5" font-weight="bold" fill="#7a5a08">collide.json</text>
<text x="490" y="570" text-anchor="middle" font-size="11.5" fill="#8f6d1c">1995 胶囊 + adj 机械区间 + 硬边标记</text>
<rect x="365" y="324" width="250" height="56" rx="8" fill="#fff8ea" stroke="#c99418" stroke-width="1.4"/>
<text x="490" y="347" text-anchor="middle" font-size="13.5" font-weight="bold" fill="#7a5a08">torque_balance.json · strength.json</text>
<text x="490" y="366" text-anchor="middle" font-size="11.5" fill="#8f6d1c">逐关节力矩负载率 / 截面安全系数</text>
<rect x="365" y="222" width="250" height="56" rx="8" fill="#fff8ea" stroke="#c99418" stroke-width="1.4"/>
<text x="490" y="245" text-anchor="middle" font-size="13.5" font-weight="bold" fill="#7a5a08">mesh_arm.json(网格)</text>
<text x="490" y="264" text-anchor="middle" font-size="11.5" fill="#8f6d1c">AB.export → build_viewer.py 打包</text>
</g>
<line x1="310" y1="455" x2="363" y2="455" stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.6" marker-end="url(#ar)"/>
<line x1="310" y1="559" x2="363" y2="559" stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.6" marker-end="url(#ar)"/>
<line x1="310" y1="355" x2="363" y2="355" stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.6" marker-end="url(#ar)"/>
<line x1="310" y1="255" x2="363" y2="252" stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.6" marker-end="url(#ar)"/>
<text x="336" y="446" text-anchor="middle" font-size="11" fill="#5c7185">写出</text>
<text x="336" y="550" text-anchor="middle" font-size="11" fill="#5c7185">写出</text>
<!-- ③ 查看器 -->
<rect x="670" y="120" width="270" height="96" rx="8" fill="#edf3fc" stroke="#1f4f8f" stroke-width="1.6"/>
<text x="805" y="145" text-anchor="middle" font-size="15" font-weight="bold" fill="#153a6e">arm-ik-solver.js(ArmIK)</text>
<text x="805" y="166" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#3a5a82">闭式支 + (θ4,θ5) 扫描 + 牛顿收口</text>
<text x="805" y="184" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#3a5a82">DLS 兜底 · 实时胶囊碰撞 · 动态限位</text>
<text x="805" y="202" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#3a5a82">纯 JS 无依赖 · 主线程 / Worker 同源</text>
<rect x="670" y="248" width="270" height="76" rx="8" fill="#edf3fc" stroke="#1f4f8f" stroke-width="1.6"/>
<text x="805" y="273" text-anchor="middle" font-size="15" font-weight="bold" fill="#153a6e">ik-glue.js(交互层)</text>
<text x="805" y="294" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#3a5a82">拖拽 / 箭头姿态 / 实时追踪 / Worker</text>
<text x="805" y="312" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#3a5a82">滑块动态限位夹取(边界缓存)</text>
<rect x="670" y="356" width="270" height="70" rx="8" fill="#edf3fc" stroke="#1f4f8f" stroke-width="1.6"/>
<text x="805" y="381" text-anchor="middle" font-size="15" font-weight="bold" fill="#153a6e">three.js 场景图</text>
<text x="805" y="402" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#3a5a82">6 级嵌套 pivot(与 FK 链逐位一致)</text>
<text x="805" y="420" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#3a5a82">FK 渲染 + 残差复核(双通道对账)</text>
<line x1="615" y1="460" x2="668" y2="168" stroke="#7c5cd6" stroke-width="1.8" marker-end="url(#arb)"/>
<line x1="615" y1="556" x2="668" y2="300" stroke="#7c5cd6" stroke-width="1.8" marker-end="url(#arb)"/>
<line x1="615" y1="250" x2="668" y2="392" stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.6" marker-end="url(#ar)"/>
<line x1="805" y1="216" x2="805" y2="246" stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.6" marker-end="url(#ar)"/>
<line x1="805" y1="324" x2="805" y2="354" stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.6" marker-end="url(#ar)"/>
<text x="636" y="508" font-size="11.5" fill="#7c5cd6">限位 / 碰撞注入求解器与 UI</text>
<text x="621" y="262" font-size="11" fill="#5c7185" stroke="#ffffff" stroke-width="3" paint-order="stroke">几何网格</text>
<!-- human_layout → solver 直接注入 -->
<path d="M 310 130 C 480 96, 560 100, 668 138" fill="none" stroke="#1f6f43" stroke-width="1.8" stroke-dasharray="6 4" marker-end="url(#ar)"/>
<text x="470" y="84" text-anchor="middle" font-size="11.5" fill="#1f6f43">关节 rear/d 常量经 build_viewer 注入两处(CAD 与网页同源)</text>
<!-- 底部工作流 -->
<rect x="40" y="620" width="900" height="56" rx="8" fill="#f4f6f8" stroke="#9db0c0" stroke-width="1.2"/>
<text x="490" y="643" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#3d5164">改几何的同步纪律:arm_model.py 重建 → AB.export 写 mesh_arm.json → build_viewer.py 重打包 → 渲染出图确认 →</text>
<text x="490" y="663" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#3d5164">几何变更必须重跑 sweep_v2.py(行程/碰撞权威);collide.json 由 fit_capsules.py 重新拟合。</text>
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After

Width:  |  Height:  |  Size: 8.8 KiB

+125
View File
@@ -0,0 +1,125 @@
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<marker id="axb" viewBox="0 0 10 10" refX="9" refY="5" markerWidth="6.5" markerHeight="6.5" orient="auto-start-reverse">
<path d="M0,0 L10,5 L0,10 z" fill="#3572c9"/>
</marker>
<marker id="dim" viewBox="0 0 10 10" refX="9" refY="5" markerWidth="6" markerHeight="6" orient="auto-start-reverse">
<path d="M0,0 L10,5 L0,10 z" fill="#8a6d3b"/>
</marker>
</defs>
<text x="490" y="34" text-anchor="middle" font-size="21" font-weight="bold" fill="#16324f">运动链与关节轴(正视简化示意)</text>
<text x="490" y="58" text-anchor="middle" font-size="13" fill="#5c7185">沿 −Y 看:X 向右、Z 向上、Y 指向纸内(⊗)。零位 θ=0,臂竖直下垂。</text>
<!-- 地面与台架 -->
<line x1="70" y1="700" x2="910" y2="700" stroke="#8a9aa8" stroke-width="3"/>
<rect x="150" y="676" width="290" height="24" fill="#dfe8f0" stroke="#7ba3c7" stroke-width="1.2"/>
<rect x="228" y="80" width="52" height="598" fill="#dfe8f0" stroke="#7ba3c7" stroke-width="1.2"/>
<rect x="276" y="78" width="288" height="26" fill="#dfe8f0" stroke="#7ba3c7" stroke-width="1.2"/>
<text x="254" y="666" text-anchor="middle" font-size="11.5" fill="#5c7185">立柱 P01(台架)</text>
<text x="295" y="694" text-anchor="middle" font-size="11.5" fill="#5c7185">底座 P02</text>
<!-- 臂主干 -->
<rect x="592" y="86" width="16" height="522" rx="8" fill="#c3d2e0" stroke="#7ba3c7" stroke-width="1"/>
<rect x="560" y="72" width="80" height="36" rx="8" fill="#dbe7f3" stroke="#7ba3c7" stroke-width="1.4"/>
<!-- J1: X 轴 -->
<line x1="508" y1="90" x2="692" y2="90" stroke="#d64545" stroke-width="2.4" marker-start="url(#axr)" marker-end="url(#axr)"/>
<circle cx="600" cy="90" r="7" fill="#7c5cd6"/>
<text x="702" y="82" font-size="13" font-weight="bold" fill="#16324f">J1 肩抬举</text>
<text x="702" y="100" font-size="12" fill="#5c7185">轴 +X(滚转,前后方向)</text>
<!-- J2: Y ⊗ -->
<circle cx="600" cy="210" r="10" fill="#ffffff" stroke="#1f9d63" stroke-width="2.2"/>
<line x1="593" y1="203" x2="607" y2="217" stroke="#1f9d63" stroke-width="2.2"/>
<line x1="607" y1="203" x2="593" y2="217" stroke="#1f9d63" stroke-width="2.2"/>
<text x="620" y="202" font-size="13" font-weight="bold" fill="#16324f">J2 肩俯仰</text>
<text x="620" y="220" font-size="12" fill="#5c7185">轴 +Y(⊗,与 J4/J5 平行同向)</text>
<!-- J3: Z 自转 -->
<line x1="600" y1="225" x2="600" y2="352" stroke="#3572c9" stroke-width="1.6" stroke-dasharray="7 5" marker-start="url(#axb)" marker-end="url(#axb)"/>
<ellipse cx="600" cy="255" rx="26" ry="9" fill="none" stroke="#3572c9" stroke-width="1.6"/>
<circle cx="600" cy="255" r="5.5" fill="#7c5cd6"/>
<text x="640" y="250" font-size="13" font-weight="bold" fill="#16324f">J3 大臂自转</text>
<text x="640" y="268" font-size="12" fill="#5c7185">轴 −Z(臂自身轴线)</text>
<!-- J4 -->
<circle cx="600" cy="368" r="10" fill="#ffffff" stroke="#1f9d63" stroke-width="2.2"/>
<line x1="593" y1="361" x2="607" y2="375" stroke="#1f9d63" stroke-width="2.2"/>
<line x1="607" y1="361" x2="593" y2="375" stroke="#1f9d63" stroke-width="2.2"/>
<text x="620" y="360" font-size="13" font-weight="bold" fill="#16324f">J4 肘部俯仰</text>
<text x="620" y="378" font-size="12" fill="#5c7185">轴 +Y(⊗)</text>
<!-- J5 -->
<circle cx="600" cy="478" r="10" fill="#ffffff" stroke="#1f9d63" stroke-width="2.2"/>
<line x1="593" y1="471" x2="607" y2="485" stroke="#1f9d63" stroke-width="2.2"/>
<line x1="607" y1="471" x2="593" y2="485" stroke="#1f9d63" stroke-width="2.2"/>
<text x="620" y="470" font-size="13" font-weight="bold" fill="#16324f">J5 腕部俯仰</text>
<text x="620" y="488" font-size="12" fill="#5c7185">轴 +Y(⊗,与 J4 同向 ⇒ R4·R5 可合并)</text>
<!-- J6 -->
<line x1="600" y1="492" x2="600" y2="596" stroke="#3572c9" stroke-width="1.6" stroke-dasharray="7 5" marker-start="url(#axb)" marker-end="url(#axb)"/>
<ellipse cx="600" cy="524" rx="24" ry="8" fill="none" stroke="#3572c9" stroke-width="1.6"/>
<circle cx="600" cy="524" r="5.5" fill="#7c5cd6"/>
<text x="640" y="520" font-size="13" font-weight="bold" fill="#16324f">J6 腕自转</text>
<text x="640" y="538" font-size="12" fill="#5c7185">轴 −Z(滚转,TCP 在轴线上 ⇒ 不动位置)</text>
<!-- TCP -->
<circle cx="600" cy="607" r="6" fill="#e08a1e"/>
<text x="620" y="612" font-size="13" font-weight="bold" fill="#b06a10">TCP</text>
<text x="620" y="630" font-size="11.5" fill="#5c7185">工具法兰安装面中心(J6 组打印件最低面)</text>
<!-- 左侧尺寸链 -->
<g stroke="#8a6d3b" stroke-width="1.3">
<line x1="480" y1="90" x2="480" y2="210" marker-start="url(#dim)" marker-end="url(#dim)"/>
<line x1="480" y1="210" x2="480" y2="255" marker-start="url(#dim)" marker-end="url(#dim)"/>
<line x1="480" y1="255" x2="480" y2="368" marker-start="url(#dim)" marker-end="url(#dim)"/>
<line x1="480" y1="368" x2="480" y2="478" marker-start="url(#dim)" marker-end="url(#dim)"/>
<line x1="480" y1="478" x2="480" y2="524" marker-start="url(#dim)" marker-end="url(#dim)"/>
<line x1="470" y1="90" x2="490" y2="90"/><line x1="470" y1="210" x2="490" y2="210"/>
<line x1="470" y1="255" x2="490" y2="255"/><line x1="470" y1="368" x2="490" y2="368"/>
<line x1="470" y1="478" x2="490" y2="478"/><line x1="470" y1="524" x2="490" y2="524"/>
</g>
<g font-size="11.5" fill="#8a6d3b" text-anchor="end">
<text x="472" y="154">C0 = 120</text>
<text x="472" y="236">45</text>
<text x="472" y="315">113</text>
<text x="472" y="427">110(前臂)</text>
<text x="472" y="505">46</text>
</g>
<g font-size="11" fill="#8a9aa8">
<text x="498" y="122">z=610</text><text x="498" y="226">z=490</text><text x="498" y="271">z=445</text>
<text x="498" y="384">z=332</text><text x="498" y="494">z=222</text><text x="498" y="540">z=176</text>
</g>
<!-- 右侧段名 -->
<g font-size="12" fill="#3d5164">
<text x="800" y="154" text-anchor="middle">肩关节组</text>
<line x1="770" y1="92" x2="770" y2="212" stroke="#b9c8d6" stroke-width="1.2"/>
<text x="800" y="295" text-anchor="middle">大臂 158</text>
<line x1="770" y1="212" x2="770" y2="370" stroke="#b9c8d6" stroke-width="1.2"/>
<text x="800" y="428" text-anchor="middle">前臂 110</text>
<line x1="770" y1="370" x2="770" y2="480" stroke="#b9c8d6" stroke-width="1.2"/>
<text x="800" y="560" text-anchor="middle">腕组 46 + 法兰</text>
<line x1="770" y1="480" x2="770" y2="606" stroke="#b9c8d6" stroke-width="1.2"/>
</g>
<!-- 图例 -->
<rect x="70" y="560" width="300" height="120" rx="8" fill="#f4f6f8" stroke="#9db0c0" stroke-width="1.2"/>
<text x="86" y="586" font-size="13" font-weight="bold" fill="#16324f">图例</text>
<line x1="86" y1="606" x2="126" y2="606" stroke="#d64545" stroke-width="2.4" marker-start="url(#axr)" marker-end="url(#axr)"/>
<text x="136" y="610" font-size="12" fill="#3d5164">X 轴(水平,前后)</text>
<circle cx="106" cy="630" r="8" fill="#ffffff" stroke="#1f9d63" stroke-width="2"/>
<line x1="101" y1="625" x2="111" y2="635" stroke="#1f9d63" stroke-width="2"/>
<line x1="111" y1="625" x2="101" y2="635" stroke="#1f9d63" stroke-width="2"/>
<text x="136" y="634" font-size="12" fill="#3d5164">Y 轴(指向纸内)</text>
<line x1="106" y1="648" x2="106" y2="668" stroke="#3572c9" stroke-width="2" marker-start="url(#axb)" marker-end="url(#axb)"/>
<text x="136" y="662" font-size="12" fill="#3d5164">Z 轴(竖直,J3/J6 实为 −Z)</text>
<rect x="70" y="700" width="0" height="0" fill="none"/>
<text x="490" y="730" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#3d5164">结构前提(求解器启动即断言):J2/J4/J5 平行同向且同一 x 平面(X_ARM≈19.5)、J1 ∥ X、J3/J6 ∥ Z、TCP 落在 J6 轴线上。</text>
<text x="490" y="750" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#3d5164">这五条性质让六轴问题可以降阶为「二维冗余扫描 + 闭式支」,任何一条不成立时求解器会打出 WARN 并回落通用路径。</text>
</svg>

After

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+69
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@@ -0,0 +1,69 @@
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<rect x="0" y="0" width="980" height="440" fill="#ffffff"/>
<defs>
<marker id="fb" viewBox="0 0 10 10" refX="9" refY="5" markerWidth="6.5" markerHeight="6.5" orient="auto-start-reverse">
<path d="M0,0 L10,5 L0,10 z" fill="#3572c9"/>
</marker>
</defs>
<text x="490" y="34" text-anchor="middle" font-size="21" font-weight="bold" fill="#16324f">正运动学:枢轴变换与链式累积</text>
<!-- 左:单关节枢轴 -->
<text x="230" y="66" text-anchor="middle" font-size="14.5" font-weight="bold" fill="#1f4f8f">单关节:绕“不在原点的轴”旋转</text>
<line x1="230" y1="110" x2="230" y2="300" stroke="#3572c9" stroke-width="1.6" stroke-dasharray="7 5"/>
<rect x="212" y="160" width="36" height="120" rx="10" fill="#e7edf3" stroke="#9db0c0" stroke-width="1.4" stroke-dasharray="5 4"/>
<rect x="212" y="160" width="36" height="120" rx="10" fill="#dbe9fb" stroke="#3572c9" stroke-width="1.6" transform="rotate(32 230 160)"/>
<ellipse cx="230" cy="160" rx="46" ry="14" fill="none" stroke="#3572c9" stroke-width="1.8" marker-end="url(#fb)"/>
<circle cx="230" cy="160" r="7" fill="#7c5cd6"/>
<text x="296" y="148" font-size="12.5" fill="#3d5164">枢轴点 P + 轴方向 d</text>
<text x="296" y="166" font-size="12.5" fill="#3d5164">θ=0 位形(虚线)→ θ 位形(蓝)</text>
<text x="296" y="184" font-size="12.5" fill="#3d5164">关节角 θi = 绕轴 d 的有符号转角</text>
<rect x="60" y="318" width="400" height="104" rx="8" fill="#f4f6f8" stroke="#9db0c0" stroke-width="1.2"/>
<text x="80" y="344" font-size="13" fill="#16324f" font-family="Consolas,monospace">A(θ) = T(P) · R(d,θ) · T(−P)</text>
<text x="80" y="368" font-size="13" fill="#16324f" font-family="Consolas,monospace">x' = R·(x − P) + P</text>
<text x="80" y="396" font-size="12" fill="#5c7185">先平移枢轴点到原点 → 绕轴转 θ → 平移回去。关节表只存</text>
<text x="80" y="412" font-size="12" fill="#5c7185">P(rear)与 d(单位轴向量),六个关节共 12 个常量。</text>
<!-- 右:链 -->
<text x="735" y="66" text-anchor="middle" font-size="14.5" font-weight="bold" fill="#1f4f8f">六链累积:World = A₁·A₂·A₃·A₄·A₅·A₆·TCP</text>
<g font-size="14" font-weight="bold" text-anchor="middle">
<rect x="510" y="130" width="52" height="44" rx="6" fill="#dbe9fb" stroke="#3572c9" stroke-width="1.5"/>
<text x="536" y="157" fill="#153a6e">A1</text>
<rect x="578" y="130" width="52" height="44" rx="6" fill="#dbe9fb" stroke="#3572c9" stroke-width="1.5"/>
<text x="604" y="157" fill="#153a6e">A2</text>
<rect x="646" y="130" width="52" height="44" rx="6" fill="#dbe9fb" stroke="#3572c9" stroke-width="1.5"/>
<text x="672" y="157" fill="#153a6e">A3</text>
<rect x="714" y="130" width="52" height="44" rx="6" fill="#dbe9fb" stroke="#3572c9" stroke-width="1.5"/>
<text x="740" y="157" fill="#153a6e">A4</text>
<rect x="782" y="130" width="52" height="44" rx="6" fill="#dbe9fb" stroke="#3572c9" stroke-width="1.5"/>
<text x="808" y="157" fill="#153a6e">A5</text>
<rect x="850" y="130" width="52" height="44" rx="6" fill="#dbe9fb" stroke="#3572c9" stroke-width="1.5"/>
<text x="876" y="157" fill="#153a6e">A6</text>
</g>
<g font-size="11" fill="#5c7185" text-anchor="middle">
<text x="536" y="190">θ1</text><text x="604" y="190">θ2</text><text x="672" y="190">θ3</text>
<text x="740" y="190">θ4</text><text x="808" y="190">θ5</text><text x="876" y="190">θ6</text>
</g>
<g stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.5">
<line x1="472" y1="152" x2="508" y2="152"/>
<line x1="562" y1="152" x2="576" y2="152"/>
<line x1="630" y1="152" x2="644" y2="152"/>
<line x1="698" y1="152" x2="712" y2="152"/>
<line x1="766" y1="152" x2="780" y2="152"/>
<line x1="834" y1="152" x2="848" y2="152"/>
<line x1="902" y1="152" x2="918" y2="152"/>
</g>
<text x="462" y="157" text-anchor="end" font-size="13" font-weight="bold" fill="#16324f">World</text>
<text x="960" y="157" text-anchor="end" font-size="13" font-weight="bold" fill="#b06a10">TCP</text>
<text x="735" y="216" text-anchor="middle" font-size="12" fill="#5c7185">每级只读父级位姿与自己 —— 与 three.js 场景图 6 级嵌套 pivot 逐位一致</text>
<rect x="510" y="240" width="420" height="192" rx="8" fill="#f4f6f8" stroke="#9db0c0" stroke-width="1.2"/>
<text x="530" y="266" font-size="13" font-weight="bold" fill="#16324f">两套实现,互为对账:</text>
<text x="530" y="290" font-size="12.5" fill="#3d5164">· fkChain():严格 4×4 同质矩阵链 —— 对照基准,慢而直白</text>
<text x="530" y="312" font-size="12.5" fill="#3d5164">· fk():按结构常量展开三角函数的闭式快路径 —— 求解器</text>
<text x="530" y="332" font-size="12.5" fill="#3d5164"> 热路径专用,每姿态仅 ~20 次乘加</text>
<text x="530" y="360" font-size="12.5" fill="#3d5164">· 自检:5000 个随机位形,两实现的 TCP 差 ≤ 5.7e-13 mm</text>
<text x="530" y="384" font-size="12.5" fill="#3d5164">· 工具长度 tool 沿 J6 轴外伸:TCP_z 随 tool 平移(ax=J6 轴)</text>
<text x="530" y="406" font-size="11.5" fill="#8a9aa8">指纹校验:预置自检值绑定(限位表+常量+源码)的 FNV-1a 指纹,</text>
<text x="530" y="422" font-size="11.5" fill="#8a9aa8">模型或求解器一变即提示重算。</text>
</svg>

After

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+103
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@@ -0,0 +1,103 @@
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<rect x="0" y="0" width="980" height="920" fill="#ffffff"/>
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<marker id="pa" viewBox="0 0 10 10" refX="9" refY="5" markerWidth="6.5" markerHeight="6.5" orient="auto-start-reverse">
<path d="M0,0 L10,5 L0,10 z" fill="#5a7d9a"/>
</marker>
<marker id="pao" viewBox="0 0 10 10" refX="9" refY="5" markerWidth="6.5" markerHeight="6.5" orient="auto-start-reverse">
<path d="M0,0 L10,5 L0,10 z" fill="#b06a10"/>
</marker>
</defs>
<text x="490" y="34" text-anchor="middle" font-size="21" font-weight="bold" fill="#16324f">逆运动学求解流水线(solve → solveDyn)</text>
<!-- 主流程 -->
<g>
<rect x="265" y="60" width="450" height="64" rx="8" fill="#dbe9fb" stroke="#3572c9" stroke-width="1.6"/>
<text x="280" y="84" font-size="12.5" font-weight="bold" fill="#153a6e">① 输入</text>
<text x="280" y="102" font-size="12" fill="#2a4a6e">目标 TCP (x,y,z) · 工具长 tool · 可选姿态 R(az,el,roll)</text>
<text x="280" y="118" font-size="12" fill="#2a4a6e">ref = 当前姿态:取「本步行程最小」的构型</text>
<rect x="265" y="148" width="450" height="64" rx="8" fill="#f4f8fb" stroke="#7ba3c7" stroke-width="1.4"/>
<text x="280" y="172" font-size="12.5" font-weight="bold" fill="#16324f">② 冗余维准备:(θ4,θ5) 网格 + 逐行可行段探测</text>
<text x="280" y="190" font-size="12" fill="#3d5164">步长 h=0.25°;先按探测步 hp 找每行有解的连续段(位置 2° / 姿态 0.5°)</text>
<text x="280" y="206" font-size="12" fill="#3d5164">段端外扩 PAD=2° 兜住段界不确定性;段内仍按 h 精扫,密度不降</text>
<rect x="265" y="236" width="450" height="64" rx="8" fill="#f4f8fb" stroke="#7ba3c7" stroke-width="1.4"/>
<text x="280" y="260" font-size="12.5" font-weight="bold" fill="#16324f">③ 全域粗扫:每格 branch() 闭式解 θ1..θ3(≤4 支)</text>
<text x="280" y="279" font-size="12" fill="#3d5164">位置由闭式支精确命中(零残差),扫描只优化冗余维;候选有界保留 4000</text>
<rect x="265" y="324" width="450" height="64" rx="8" fill="#fdf6ec" stroke="#c99418" stroke-width="1.3"/>
<text x="280" y="348" font-size="12.5" font-weight="bold" fill="#7a5a08">④ [姿态任务] 孤立根枚举:残差变号括号 → 阻尼高斯-牛顿收根</text>
<text x="280" y="367" font-size="12" fill="#6b5312">切向相切的根不变号,按每支 ‖e‖ 最小的节点补种;精确根直接进候选池</text>
<rect x="265" y="412" width="450" height="64" rx="8" fill="#f4f8fb" stroke="#7ba3c7" stroke-width="1.4"/>
<text x="280" y="436" font-size="12.5" font-weight="bold" fill="#16324f">⑤ 局部加密 + 模式搜索:32 种子 × 窗口 ±2h(步长 h/8)</text>
<text x="280" y="455" font-size="12" fill="#3d5164">8 邻域模式搜索步长逐轮减半至 2e-4°,把每条谷底走到最低</text>
<rect x="265" y="500" width="450" height="64" rx="8" fill="#fdf6ec" stroke="#c99418" stroke-width="1.3"/>
<text x="280" y="524" font-size="12.5" font-weight="bold" fill="#7a5a08">⑥ [姿态任务] 二维牛顿收口 + escalating 加压</text>
<text x="280" y="542" font-size="12" fill="#6b5312">对工具轴切向偏差做 (θ4,θ5) 牛顿迭代,轴残差 →1e-12、位置保持精确</text>
<text x="280" y="558" font-size="12" fill="#6b5312">仍无 oerr≤0.05° 达标解则姿态权重 ×100 重扫(最多 3 轮)</text>
<rect x="265" y="588" width="450" height="64" rx="8" fill="#f4f8fb" stroke="#7ba3c7" stroke-width="1.4"/>
<text x="280" y="612" font-size="12.5" font-weight="bold" fill="#16324f">⑦ 选解:cost = Σ w·|wrap180(θ−ref)| + 1e-6·Σ|θ|</text>
<text x="280" y="630" font-size="12" fill="#3d5164">姿态任务先取 oerr≤0.05° 达标集,集内再比代价</text>
<text x="280" y="646" font-size="12" fill="#3d5164">精确根只在代价 ≤ 达标最优+2° 时接管(防漏检多付几十度)</text>
<rect x="265" y="676" width="450" height="64" rx="8" fill="#eef8f1" stroke="#1f6f43" stroke-width="1.4"/>
<text x="280" y="700" font-size="12.5" font-weight="bold" fill="#14472c">⑧ solveDyn 碰撞后处理(装了胶囊模型时)</text>
<text x="280" y="718" font-size="12" fill="#2c5c44">解先过全姿态碰撞校验:不安全 → 候选表找 ≤1.5×cost+20° 的安全解</text>
<text x="280" y="734" font-size="12" fill="#2c5c44">贴边轴二分动态边界放宽(≥5° 才值得重解,重解 cost 不升才采用)</text>
<rect x="265" y="764" width="450" height="58" rx="8" fill="#dbe9fb" stroke="#3572c9" stroke-width="1.6"/>
<text x="280" y="788" font-size="12.5" font-weight="bold" fill="#153a6e">输出:q[6] · 残差 err / oerr · 本步行程 moveSum · 候选表 list</text>
<text x="280" y="806" font-size="12" fill="#2a4a6e">徽章分级:已到达 / 姿态到达·位置最近 / 混合折中 / 不可达·最近位姿</text>
</g>
<g stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.8">
<line x1="490" y1="124" x2="490" y2="146" marker-end="url(#pa)"/>
<line x1="490" y1="212" x2="490" y2="234" marker-end="url(#pa)"/>
<line x1="490" y1="300" x2="490" y2="322" marker-end="url(#pa)"/>
<line x1="490" y1="388" x2="490" y2="410" marker-end="url(#pa)"/>
<line x1="490" y1="476" x2="490" y2="498" marker-end="url(#pa)"/>
<line x1="490" y1="564" x2="490" y2="586" marker-end="url(#pa)"/>
<line x1="490" y1="652" x2="490" y2="674" marker-end="url(#pa)"/>
<line x1="490" y1="740" x2="490" y2="762" marker-end="url(#pa)"/>
</g>
<!-- 右侧:快路 -->
<rect x="740" y="236" width="215" height="196" rx="10" fill="#ffffff" stroke="#b06a10" stroke-width="1.6" stroke-dasharray="7 5"/>
<text x="755" y="262" font-size="13" font-weight="bold" fill="#b06a10">solveWarm 实时快路</text>
<text x="755" y="284" font-size="11.5" fill="#6b5312">拖拽中:只在上帧解附近的</text>
<text x="755" y="302" font-size="11.5" fill="#6b5312">(θ4,θ5) 递进窗口 ±4→14→40°</text>
<text x="755" y="320" font-size="11.5" fill="#6b5312">同支跟随(Σ|Δθ|≤25°)+ 残差</text>
<text x="755" y="338" font-size="11.5" fill="#6b5312">≤1e-6 + 姿态牛顿收口</text>
<text x="755" y="362" font-size="11.5" font-weight="bold" fill="#b06a10">任一校验不过 → null</text>
<text x="755" y="380" font-size="11.5" fill="#6b5312">自动回落全量扫描(③)</text>
<text x="755" y="400" font-size="11" fill="#8a9aa8">快路只负责「能快时快」,</text>
<text x="755" y="416" font-size="11" fill="#8a9aa8">松手后全量求解才是终值</text>
<path d="M 738 268 C 727 240, 727 130, 719 96" fill="none" stroke="#b06a10" stroke-width="1.5" stroke-dasharray="6 4" marker-end="url(#pao)"/>
<path d="M 847 434 C 847 480, 700 560, 721 600" fill="none" stroke="#b06a10" stroke-width="1.5" stroke-dasharray="6 4" marker-end="url(#pao)"/>
<text x="742" y="470" font-size="11" fill="#b06a10">校验不过回落</text>
<!-- 左侧:兜底 -->
<rect x="25" y="324" width="215" height="230" rx="10" fill="#ffffff" stroke="#8a5a8f" stroke-width="1.6" stroke-dasharray="7 5"/>
<text x="40" y="350" font-size="13" font-weight="bold" fill="#7a3a80">兜底:目标不可达时</text>
<text x="40" y="372" font-size="11.5" fill="#5c3a60">closest() 位置 DLS:160 迭代 ×</text>
<text x="40" y="390" font-size="11.5" fill="#5c3a60">160 次 LCG 确定性重启(同输入</text>
<text x="40" y="408" font-size="11.5" fill="#5c3a60">逐位一致)+ anchor 回拉 0.03</text>
<text x="40" y="426" font-size="11.5" fill="#5c3a60">压退化漂移 + 零空间抛光收敛</text>
<text x="40" y="450" font-size="11.5" fill="#5c3a60">closest6() 位置+姿态 6 维联合</text>
<text x="40" y="468" font-size="11.5" fill="#5c3a60">DLS(姿态按 20mm/rad 折算)</text>
<text x="40" y="492" font-size="11.5" fill="#5c3a60">closestOri() 姿态优先:闭式轴</text>
<text x="40" y="510" font-size="11.5" fill="#5c3a60">对齐 + (θ3,s,θ4) 坐标下降,</text>
<text x="40" y="528" font-size="11.5" fill="#5c3a60">姿态精确、位置取最近</text>
<text x="40" y="548" font-size="11" fill="#8a9aa8">距离差 ≤0.5mm 时优先锚定解</text>
<path d="M 263 620 C 180 620, 140 590, 133 556" fill="none" stroke="#8a5a8f" stroke-width="1.5" stroke-dasharray="6 4" marker-end="url(#pao)"/>
<text x="148" y="648" font-size="11" fill="#8a5a8f">0 采样点 / 不可达</text>
<path d="M 133 322 C 140 220, 200 130, 262 96" fill="none" stroke="#8a5a8f" stroke-width="1.5" stroke-dasharray="6 4" marker-end="url(#pao)"/>
<text x="120" y="200" font-size="11" fill="#8a5a8f">返回最近位姿</text>
<text x="490" y="860" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#3d5164">热路径性能手段:轴对齐特化 rotAxis(免 Rodrigues 通用式)· sin/cos 单槽缓存 · 关节限位数组预取 · 残差 fk 复核延后到入选候选统一补算</text>
<text x="490" y="884" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#3d5164">全量扫描 40~430 ms(后台 Worker);实时快路毫秒级 —— 这是拖拽能跟手的原因</text>
</svg>

After

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+88
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@@ -0,0 +1,88 @@
<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 980 620" font-family="'Segoe UI','PingFang SC','Microsoft YaHei',sans-serif">
<rect x="0" y="0" width="980" height="620" fill="#ffffff"/>
<defs>
<marker id="ta" viewBox="0 0 10 10" refX="9" refY="5" markerWidth="6.5" markerHeight="6.5" orient="auto-start-reverse">
<path d="M0,0 L10,5 L0,10 z" fill="#8a9aa8"/>
</marker>
<marker id="to" viewBox="0 0 10 10" refX="9" refY="5" markerWidth="6.5" markerHeight="6.5" orient="auto-start-reverse">
<path d="M0,0 L10,5 L0,10 z" fill="#e08a1e"/>
</marker>
</defs>
<text x="490" y="34" text-anchor="middle" font-size="21" font-weight="bold" fill="#16324f">冗余维 (θ4,θ5) 平面:可行带、加密窗口与牛顿收口</text>
<!-- 绘图区 -->
<rect x="110" y="80" width="740" height="430" fill="#f8fafc" stroke="#b9c8d6" stroke-width="1.2"/>
<!-- 可行带(斜窄带,宽度做了夸张) -->
<polygon points="245,452 830,168 830,132 245,416" fill="#d9f2e5" opacity="0.9"/>
<text x="585" y="215" font-size="12" fill="#1f7a4d" transform="rotate(-26 585 215)">可行带:branch 判据筛掉 73~93% 的格点</text>
<!-- 不可行散点 -->
<g fill="#c3ccd4" font-size="10">
<text x="200" y="140">×</text><text x="330" y="120">×</text><text x="500" y="110">×</text>
<text x="700" y="128">×</text><text x="790" y="180">×</text><text x="170" y="300">×</text>
<text x="300" y="260">×</text><text x="430" y="210">×</text><text x="640" y="150">×</text>
<text x="220" y="470">×</text><text x="480" y="480">×</text><text x="700" y="460">×</text>
<text x="820" y="430">×</text><text x="360" y="420">×</text><text x="560" y="440">×</text>
</g>
<!-- 可行带内格点 -->
<g fill="#2f9d68">
<circle cx="270" cy="428" r="2.4"/><circle cx="310" cy="410" r="2.4"/><circle cx="352" cy="390" r="2.4"/>
<circle cx="395" cy="368" r="2.4"/><circle cx="438" cy="348" r="2.4"/><circle cx="480" cy="328" r="2.4"/>
<circle cx="522" cy="308" r="2.4"/><circle cx="565" cy="288" r="2.4"/><circle cx="608" cy="268" r="2.4"/>
<circle cx="650" cy="248" r="2.4"/><circle cx="692" cy="228" r="2.4"/><circle cx="735" cy="206" r="2.4"/>
<circle cx="778" cy="186" r="2.4"/><circle cx="812" cy="168" r="2.4"/>
<circle cx="292" cy="418" r="2.4"/><circle cx="375" cy="378" r="2.4"/><circle cx="459" cy="338" r="2.4"/>
<circle cx="543" cy="298" r="2.4"/><circle cx="628" cy="256" r="2.4"/><circle cx="712" cy="216" r="2.4"/>
<circle cx="796" cy="178" r="2.4"/>
</g>
<!-- 行可行段 -->
<g stroke="#3572c9" stroke-width="5" opacity="0.75">
<line x1="228" y1="440" x2="360" y2="376"/>
<line x1="415" y1="352" x2="548" y2="288"/>
<line x1="602" y1="264" x2="735" y2="200"/>
</g>
<text x="238" y="486" font-size="12" fill="#2a4a6e">逐行可行段 rowSpans(探测步 hp,段端外扩 PAD=2°):</text>
<text x="238" y="504" font-size="12" fill="#2a4a6e">每行通常是单一连续段,段内仍按 h 精扫 —— 密度不降、成本大降</text>
<!-- 加密窗口 -->
<rect x="478" y="278" width="92" height="92" fill="none" stroke="#e08a1e" stroke-width="1.8" stroke-dasharray="6 4"/>
<text x="580" y="368" font-size="12" fill="#b06a10">加密窗口 ±2h(步长 h/8,</text>
<text x="580" y="386" font-size="12" fill="#b06a10">小步长档 h/4)罩住种子</text>
<!-- 模式搜索折线 -->
<polyline points="500,340 524,318 512,296 540,282 560,296 578,282" fill="none" stroke="#e08a1e" stroke-width="1.8" marker-end="url(#to)"/>
<text x="700" y="330" font-size="12" fill="#b06a10">8 邻域模式搜索:</text>
<text x="700" y="348" font-size="12" fill="#b06a10">步长减半,停在窄谷谷壁</text>
<!-- 牛顿收口点 -->
<g>
<path d="M 596 244 l 4.5 10.5 11 1 -8.5 7.5 2.5 11 -9.5 -6 -9.5 6 2.5 -11 -8.5 -7.5 11 -1 z" fill="#d64545"/>
<line x1="602" y1="254" x2="640" y2="286" stroke="#d64545" stroke-width="1" stroke-dasharray="3 3"/>
<text x="648" y="296" font-size="12.5" font-weight="bold" fill="#b03030">牛顿收口点</text>
<text x="648" y="314" font-size="12" fill="#b03030">轴残差 →1e-12(位置保持精确)</text>
</g>
<!-- 坐标轴 -->
<g stroke="#8a9aa8" stroke-width="1.4">
<line x1="110" y1="510" x2="850" y2="510" marker-start="url(#ta)"/>
<line x1="110" y1="510" x2="110" y2="80" marker-end="url(#ta)"/>
<line x1="130" y1="510" x2="130" y2="516"/><line x1="245" y1="510" x2="245" y2="516"/>
<line x1="411" y1="510" x2="411" y2="516"/><line x1="576" y1="510" x2="576" y2="516"/>
<line x1="741" y1="510" x2="741" y2="516"/><line x1="830" y1="510" x2="830" y2="516"/>
<line x1="104" y1="500" x2="110" y2="500"/><line x1="104" y1="396" x2="110" y2="396"/>
<line x1="104" y1="302" x2="110" y2="302"/><line x1="104" y1="207" x2="110" y2="207"/>
<line x1="104" y1="100" x2="110" y2="100"/>
</g>
<g font-size="11.5" fill="#5c7185">
<text x="126" y="530">−111°</text><text x="238" y="530">−90°</text><text x="404" y="530">−60°</text>
<text x="569" y="530">−30°</text><text x="734" y="530">0°</text><text x="812" y="530">+16°</text>
<text x="66" y="504">−93°</text><text x="66" y="400">−60°</text><text x="66" y="306">−30°</text>
<text x="76" y="211">0°</text><text x="80" y="104">+34°</text>
<text x="840" y="552" font-size="13" font-weight="bold" fill="#16324f">θ4(J4 肘部俯仰)</text>
<text x="66" y="70" font-size="13" font-weight="bold" fill="#16324f">θ5(J5 腕俯仰)</text>
</g>
<text x="490" y="582" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#3d5164">每个格点的位置解由闭式支精确给出 —— 扫描不是在「逼近」目标,而是在冗余维里「挑构型」;</text>
<text x="490" y="602" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#3d5164">姿态任务的达标带实测最窄 0.98°,2° 探测步会整条漏掉(误报不可达),故姿态任务探测步降到 0.5°。</text>
</svg>

After

Width:  |  Height:  |  Size: 5.9 KiB

+80
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<defs>
<marker id="ga" viewBox="0 0 10 10" refX="9" refY="5" markerWidth="6.5" markerHeight="6.5" orient="auto-start-reverse">
<path d="M0,0 L10,5 L0,10 z" fill="#8a9aa8"/>
</marker>
</defs>
<text x="490" y="34" text-anchor="middle" font-size="21" font-weight="bold" fill="#16324f">闭式支 branch():给定 (θ4,θ5),θ1..θ3 一步解出(简化示意)</text>
<!-- 左panel -->
<text x="255" y="66" text-anchor="middle" font-size="14.5" font-weight="bold" fill="#1f4f8f">第 1 步:(θ4,θ5) ⇒ 腕心平面坐标 V</text>
<line x1="150" y1="120" x2="150" y2="330" stroke="#3572c9" stroke-width="1.6" stroke-dasharray="7 5"/>
<text x="150" y="352" text-anchor="middle" font-size="11.5" fill="#5c7185">J4 轴(+Y,⊗)</text>
<circle cx="150" cy="140" r="8" fill="#ffffff" stroke="#1f9d63" stroke-width="2"/>
<line x1="144" y1="134" x2="156" y2="146" stroke="#1f9d63" stroke-width="2"/>
<line x1="156" y1="134" x2="144" y2="146" stroke="#1f9d63" stroke-width="2"/>
<line x1="150" y1="140" x2="278" y2="188" stroke="#3572c9" stroke-width="5" stroke-linecap="round"/>
<circle cx="278" cy="188" r="8" fill="#ffffff" stroke="#1f9d63" stroke-width="2"/>
<line x1="272" y1="182" x2="284" y2="194" stroke="#1f9d63" stroke-width="2"/>
<line x1="284" y1="182" x2="272" y2="194" stroke="#1f9d63" stroke-width="2"/>
<text x="292" y="186" font-size="11.5" fill="#5c7185">J5 轴</text>
<line x1="278" y1="188" x2="330" y2="252" stroke="#3572c9" stroke-width="4" stroke-linecap="round"/>
<circle cx="330" cy="252" r="6" fill="#e08a1e"/>
<text x="344" y="258" font-size="12" font-weight="bold" fill="#b06a10">腕心方向(L = L5+tool)</text>
<path d="M 150 170 A 30 30 0 0 0 178 150.5" fill="none" stroke="#7c5cd6" stroke-width="1.6"/>
<text x="186" y="178" font-size="12" fill="#7c5cd6">θ4</text>
<path d="M 262 216 A 30 30 0 0 1 296 214" fill="none" stroke="#7c5cd6" stroke-width="1.6"/>
<text x="272" y="232" font-size="12" fill="#7c5cd6">θ5</text>
<text x="150" y="120" font-size="11.5" fill="#5c7185">肘(J4)</text>
<rect x="50" y="386" width="420" height="152" rx="8" fill="#f4f6f8" stroke="#9db0c0" stroke-width="1.2"/>
<text x="68" y="412" font-size="12.5" fill="#16324f" font-family="Consolas,monospace">u = −L·sinθ5 w = A54 − L·cosθ5</text>
<text x="68" y="436" font-size="12.5" fill="#16324f" font-family="Consolas,monospace">dx = u·cosθ4 + w·sinθ4</text>
<text x="68" y="460" font-size="12.5" fill="#16324f" font-family="Consolas,monospace">dz = A43 − u·sinθ4 + w·cosθ4</text>
<text x="68" y="484" font-size="12.5" fill="#16324f" font-family="Consolas,monospace">V = (dx, dz + A32)</text>
<text x="68" y="514" font-size="11.5" fill="#5c7185">J4∥J5 同向 ⇒ R4·R5 = R(θ4+θ5):腕心只由这两个角决定,</text>
<text x="68" y="530" font-size="11.5" fill="#5c7185">姿态任务里工具轴对齐也因此只差 2 个未知数。</text>
<!-- 右panel -->
<text x="735" y="66" text-anchor="middle" font-size="14.5" font-weight="bold" fill="#1f4f8f">第 2 步:肩部圆交 + 肘部四支 ⇒ θ1/θ2/θ3</text>
<!-- 俯视:J1 轴与 φ -->
<circle cx="600" cy="130" r="9" fill="#ffffff" stroke="#d64545" stroke-width="2"/>
<circle cx="600" cy="130" r="2" fill="#d64545"/>
<text x="576" y="112" font-size="11.5" fill="#5c7185">J1 轴(+X,⊙)</text>
<circle cx="700" cy="96" r="5" fill="#e08a1e"/>
<text x="712" y="94" font-size="11.5" fill="#b06a10">目标(柱坐标 R, φ)</text>
<line x1="600" y1="130" x2="700" y2="96" stroke="#e08a1e" stroke-width="1.6" stroke-dasharray="5 4"/>
<path d="M 640 117 A 42 42 0 0 0 636 108" fill="none" stroke="#7c5cd6" stroke-width="1.6"/>
<text x="648" y="106" font-size="12" fill="#7c5cd6">φ</text>
<text x="566" y="158" font-size="12" fill="#16324f" font-family="Consolas,monospace">θ1 = φ − atan2(cc, b)</text>
<!-- 正视:肩 C0 偏置与肘三角 -->
<circle cx="620" cy="290" r="9" fill="#ffffff" stroke="#1f9d63" stroke-width="2"/>
<line x1="614" y1="284" x2="626" y2="296" stroke="#1f9d63" stroke-width="2"/>
<line x1="626" y1="284" x2="614" y2="296" stroke="#1f9d63" stroke-width="2"/>
<text x="560" y="294" text-anchor="end" font-size="11.5" fill="#5c7185">J1(正视)</text>
<circle cx="620" cy="382" r="9" fill="#ffffff" stroke="#1f9d63" stroke-width="2"/>
<line x1="614" y1="376" x2="626" y2="388" stroke="#1f9d63" stroke-width="2"/>
<line x1="626" y1="376" x2="614" y2="388" stroke="#1f9d63" stroke-width="2"/>
<text x="560" y="386" text-anchor="end" font-size="11.5" fill="#5c7185">J2</text>
<line x1="620" y1="299" x2="620" y2="373" stroke="#8a6d3b" stroke-width="1.3" marker-start="url(#ga)" marker-end="url(#ga)"/>
<text x="632" y="341" font-size="11.5" fill="#8a6d3b">C0=120</text>
<line x1="620" y1="382" x2="700" y2="322" stroke="#3572c9" stroke-width="4" stroke-linecap="round"/>
<line x1="700" y1="322" x2="820" y2="290" stroke="#3572c9" stroke-width="4" stroke-linecap="round"/>
<circle cx="820" cy="290" r="6" fill="#e08a1e"/>
<text x="834" y="294" font-size="12" font-weight="bold" fill="#b06a10">腕心(由 V 决定)</text>
<path d="M 676 342 A 44 44 0 0 0 666 314" fill="none" stroke="#7c5cd6" stroke-width="1.6"/>
<text x="688" y="318" font-size="12" fill="#7c5cd6">σ</text>
<text x="690" y="368" font-size="11.5" fill="#5c7185">肘部三角:σ=acos(√m2)</text>
<text x="690" y="386" font-size="11.5" fill="#5c7185">θ3 四支:±σ 与 ±(π−σ)</text>
<text x="690" y="404" font-size="11.5" fill="#5c7185">(肘上/肘下 × 同号/反号镜像族)</text>
<rect x="510" y="428" width="440" height="110" rx="8" fill="#f4f6f8" stroke="#9db0c0" stroke-width="1.2"/>
<text x="528" y="454" font-size="12.5" fill="#16324f" font-family="Consolas,monospace">n = (R²+A²−Vx²−Vz²−C0²) / (2·C0),cc = C0+n</text>
<text x="528" y="478" font-size="12.5" fill="#16324f" font-family="Consolas,monospace">θ2 = atan2((λA−κn)/det, (κA+λn)/det) κ=Vx·c3, λ=Vz</text>
<text x="528" y="502" font-size="12.5" fill="#16324f" font-family="Consolas,monospace">b = −Vx·sinθ3 (θ1 由柱角 φ 反推)</text>
<text x="528" y="526" font-size="11.5" fill="#8a5433">退化防线:|Vx|&lt;1e-7、det&lt;1e-12、m2 越界 → 该支无解,直接落选</text>
<text x="490" y="560" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#3d5164">示意省略了 X0/Y0 基准平移与 tool 常量;四支解的位置全部精确命中目标 ——「扫描代替数值搜索」的根基。</text>
</svg>

After

Width:  |  Height:  |  Size: 6.6 KiB

+76
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<defs>
<marker id="fa" viewBox="0 0 10 10" refX="9" refY="5" markerWidth="6.5" markerHeight="6.5" orient="auto-start-reverse">
<path d="M0,0 L10,5 L0,10 z" fill="#5a7d9a"/>
</marker>
</defs>
<text x="490" y="34" text-anchor="middle" font-size="21" font-weight="bold" fill="#16324f">离线碰撞检测(sweep_v2.py):逐层过滤漏斗</text>
<text x="490" y="58" text-anchor="middle" font-size="13" fill="#5c7185">目标:把「每姿态都做 NURBS 布尔」压到只剩真正贴 face 的零件对 —— 精确性一分不减,调用量掉几个数量级</text>
<g font-size="12.5">
<rect x="120" y="76" width="600" height="46" rx="8" fill="#dbe9fb" stroke="#3572c9" stroke-width="1.4"/>
<circle cx="145" cy="99" r="12" fill="#3572c9"/><text x="145" y="104" text-anchor="middle" fill="#ffffff" font-weight="bold">1</text>
<text x="168" y="95" font-weight="bold" fill="#153a6e">全对全候选对</text>
<text x="168" y="113" fill="#2a4a6e">19 件 ≈ 171 对(9 打印件 + 6 电机 + 台架 P01/P02),按姿态刚体变换</text>
<line x1="420" y1="122" x2="420" y2="136" stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.6" marker-end="url(#fa)"/>
<rect x="140" y="138" width="560" height="46" rx="8" fill="#e6eef7" stroke="#5a86b5" stroke-width="1.3"/>
<circle cx="165" cy="161" r="12" fill="#5a86b5"/><text x="165" y="166" text-anchor="middle" fill="#ffffff" font-weight="bold">2</text>
<text x="188" y="157" font-weight="bold" fill="#153a6e">跳过刚性安装对</text>
<text x="188" y="175" fill="#2a4a6e">MOUNT_PAIRS 12 对:电机 ↔ 被驱动件由螺钉锁死,无相对运动</text>
<line x1="420" y1="184" x2="420" y2="198" stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.6" marker-end="url(#fa)"/>
<rect x="160" y="200" width="520" height="46" rx="8" fill="#e6eef7" stroke="#5a86b5" stroke-width="1.3"/>
<circle cx="185" cy="223" r="12" fill="#5a86b5"/><text x="185" y="228" text-anchor="middle" fill="#ffffff" font-weight="bold">3</text>
<text x="208" y="219" font-weight="bold" fill="#153a6e">组跨度规则</text>
<text x="208" y="237" fill="#2a4a6e">该姿态中没有活动关节跨越的对跳过(零位时全部必查——静止不代表不干涉)</text>
<line x1="420" y1="246" x2="420" y2="260" stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.6" marker-end="url(#fa)"/>
<rect x="180" y="262" width="480" height="46" rx="8" fill="#e6eef7" stroke="#5a86b5" stroke-width="1.3"/>
<circle cx="205" cy="285" r="12" fill="#5a86b5"/><text x="205" y="290" text-anchor="middle" fill="#ffffff" font-weight="bold">4</text>
<text x="228" y="281" font-weight="bold" fill="#153a6e">轴区间预剪枝(单关节扫描专用,精确安全)</text>
<text x="228" y="299" fill="#2a4a6e">沿关节轴的轴向/径向区间永不相交的对,任何角度都不可能碰撞</text>
<line x1="420" y1="308" x2="420" y2="322" stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.6" marker-end="url(#fa)"/>
<rect x="200" y="324" width="440" height="46" rx="8" fill="#e6eef7" stroke="#5a86b5" stroke-width="1.3"/>
<circle cx="225" cy="347" r="12" fill="#5a86b5"/><text x="225" y="352" text-anchor="middle" fill="#ffffff" font-weight="bold">5</text>
<text x="248" y="343" font-weight="bold" fill="#153a6e">AABB 分离</text>
<text x="248" y="361" fill="#2a4a6e">8 角点变换后取包围盒,0.1mm 余量;分离即跳过</text>
<line x1="420" y1="370" x2="420" y2="384" stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.6" marker-end="url(#fa)"/>
<rect x="220" y="386" width="400" height="46" rx="8" fill="#e6eef7" stroke="#5a86b5" stroke-width="1.3"/>
<circle cx="245" cy="409" r="12" fill="#5a86b5"/><text x="245" y="414" text-anchor="middle" fill="#ffffff" font-weight="bold">6</text>
<text x="268" y="405" font-weight="bold" fill="#153a6e">包围球分离</text>
<text x="268" y="423" fill="#2a4a6e">球心随组变换、半径旋转不变;球分离 ⇒ 零件必分离</text>
<line x1="420" y1="432" x2="420" y2="446" stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.6" marker-end="url(#fa)"/>
<rect x="230" y="444" width="400" height="66" rx="8" fill="#fdf2e2" stroke="#c99418" stroke-width="1.4"/>
<circle cx="255" cy="477" r="12" fill="#c99418"/><text x="255" y="482" text-anchor="middle" fill="#ffffff" font-weight="bold">7</text>
<text x="278" y="468" font-weight="bold" fill="#7a5a08">GJK 凸包预筛(保守证书)</text>
<text x="278" y="487" fill="#6b5312">0.5mm 凸包 ⊕ 0.8mm 球:确证分离才允许跳过</text>
<text x="278" y="500" fill="#6b5312" font-size="11">可能干涉/数值退化一律回落精确布尔——结果与纯布尔一致</text>
<line x1="420" y1="510" x2="420" y2="516" stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.6" marker-end="url(#fa)"/>
<rect x="255" y="518" width="350" height="66" rx="8" fill="#fdf2e2" stroke="#c99418" stroke-width="1.4"/>
<circle cx="280" cy="551" r="12" fill="#c99418"/><text x="280" y="556" text-anchor="middle" fill="#ffffff" font-weight="bold">8</text>
<text x="303" y="542" font-weight="bold" fill="#7a5a08">顶点侵入实锤(反方向 shortcut)</text>
<text x="303" y="561" fill="#6b5312">一方网格顶点(≤240 采样)落入对方实体 &gt;1mm</text>
<text x="303" y="574" fill="#6b5312" font-size="11">⇒ 直接判干涉,免 4~12s 布尔;只证「撞」不证「自由」</text>
<line x1="420" y1="584" x2="420" y2="590" stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.6" marker-end="url(#fa)"/>
<rect x="275" y="592" width="300" height="52" rx="8" fill="#fbe9e7" stroke="#c0533a" stroke-width="1.5"/>
<circle cx="300" cy="618" r="12" fill="#c0533a"/><text x="300" y="623" text-anchor="middle" fill="#ffffff" font-weight="bold">9</text>
<text x="323" y="612" font-weight="bold" fill="#7c2a18">OCCT 精确布尔 Common</text>
<text x="323" y="630" fill="#8a3a26">实体交体积 &gt; 2mm³ 记干涉(附干涉质心)</text>
<text x="323" y="640" fill="#8a3a26" font-size="11">SetRunParallel(True) · 多进程分发姿态</text>
</g>
<path d="M 745 480 C 800 480, 820 540, 820 590 C 820 620, 790 630, 566 618" fill="none" stroke="#c0533a" stroke-width="1.5" stroke-dasharray="6 4" marker-end="url(#fa)"/>
<text x="806" y="470" text-anchor="middle" font-size="12" fill="#7c2a18">布尔每对 0.5~12s</text>
<text x="806" y="488" text-anchor="middle" font-size="12" fill="#7c2a18">前面每层都在为它省调用</text>
<rect x="60" y="660" width="860" height="66" rx="8" fill="#f4f6f8" stroke="#9db0c0" stroke-width="1.2"/>
<text x="490" y="684" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#3d5164">扫描策略:单关节双向粗扫 2°(小批量、首个卡死角即停)+ 二分逼近 0.2° → travel.json(滑块硬限位)</text>
<text x="490" y="704" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#3d5164">组合姿态收敛 6°(一个关节保持极限、扫其余,两轮迭代)→ 只写 travel_detail.json,不压缩滑块 | workers = min(12, CPU−2, 内存/2.5GB)</text>
</svg>

After

Width:  |  Height:  |  Size: 7.1 KiB

+70
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@@ -0,0 +1,70 @@
<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 980 640" font-family="'Segoe UI','PingFang SC','Microsoft YaHei',sans-serif">
<rect x="0" y="0" width="980" height="640" fill="#ffffff"/>
<defs>
<marker id="ca" viewBox="0 0 10 10" refX="9" refY="5" markerWidth="6.5" markerHeight="6.5" orient="auto-start-reverse">
<path d="M0,0 L10,5 L0,10 z" fill="#5a7d9a"/>
</marker>
</defs>
<text x="490" y="34" text-anchor="middle" font-size="21" font-weight="bold" fill="#16324f">实时碰撞模型:CAD 网格 → 胶囊体 + 两级宽相位</text>
<!-- 左:胶囊化手臂示意 -->
<text x="235" y="64" text-anchor="middle" font-size="14.5" font-weight="bold" fill="#1f4f8f">手臂按运动组胶囊化(fit_capsules.py 拟合)</text>
<line x1="90" y1="590" x2="400" y2="590" stroke="#8a9aa8" stroke-width="2.5"/>
<rect x="150" y="110" width="34" height="478" rx="6" fill="#e2e8ee" stroke="#9db0c0" stroke-width="1"/>
<text x="167" y="102" text-anchor="middle" font-size="11" fill="#5c7185">台架 g0(root 固定)</text>
<rect x="196" y="128" width="52" height="86" rx="26" fill="#aecbeb" stroke="#3572c9" stroke-width="1.4"/>
<text x="256" y="150" font-size="11.5" fill="#153a6e">g1 · J1 组(肩吊臂)</text>
<rect x="196" y="226" width="52" height="70" rx="26" fill="#b7dcC8" stroke="#1f9d63" stroke-width="1.4"/>
<text x="256" y="248" font-size="11.5" fill="#14573a">g2 · J2 组(肩叉)</text>
<rect x="196" y="306" width="52" height="96" rx="26" fill="#a8d5d8" stroke="#1f7a8f" stroke-width="1.4"/>
<text x="256" y="336" font-size="11.5" fill="#14525e">g3 · J3 组(大臂骨架)</text>
<rect x="196" y="412" width="52" height="78" rx="26" fill="#c9d9a8" stroke="#6f8f2f" stroke-width="1.4"/>
<text x="256" y="436" font-size="11.5" fill="#4a5f1c">g4 · J4 组(小臂骨架)</text>
<rect x="196" y="498" width="52" height="42" rx="21" fill="#f2d5a8" stroke="#c98a18" stroke-width="1.4"/>
<text x="256" y="512" font-size="11.5" fill="#7a5308">g5 · J5 组(腕偏转座)</text>
<rect x="196" y="546" width="0" height="0" fill="none"/>
<rect x="198" y="548" width="48" height="20" rx="10" fill="#f0bcb0" stroke="#c0533a" stroke-width="1.4"/>
<text x="256" y="564" font-size="11.5" fill="#7c2a18">g6 · J6 组(工具法兰)</text>
<text x="235" y="608" text-anchor="middle" font-size="11.5" fill="#5c7185">胶囊 = 线段端点 a,b + 半径 r,端点是零位 CAD 世界坐标;</text>
<text x="235" y="626" text-anchor="middle" font-size="11.5" fill="#5c7185">组 g 的胶囊随 A1..Ag 嵌套旋转(与 FK 链同一累积变换)。</text>
<!-- 右上:宽相位级联 -->
<text x="700" y="64" text-anchor="middle" font-size="14.5" font-weight="bold" fill="#1f4f8f">两级宽相位 → 胶囊精确距</text>
<rect x="470" y="80" width="470" height="58" rx="8" fill="#e6eef7" stroke="#5a86b5" stroke-width="1.3"/>
<text x="486" y="102" font-size="12.5" font-weight="bold" fill="#153a6e">第 1 级 · 零件包围球(19 球)</text>
<text x="486" y="122" font-size="11.5" fill="#2a4a6e">球心距 &gt; rad_A+rad_B+rmax_A+rmax_B+margin 才筛除(阈值推导防漏判)</text>
<line x1="705" y1="138" x2="705" y2="152" stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.6" marker-end="url(#ca)"/>
<rect x="470" y="154" width="470" height="58" rx="8" fill="#e6eef7" stroke="#5a86b5" stroke-width="1.3"/>
<text x="486" y="176" font-size="12.5" font-weight="bold" fill="#153a6e">第 2 级 · 簇球(每零件胶囊按主轴分桶,每簇 ≤4 枚)</text>
<text x="486" y="196" font-size="11.5" fill="#2a4a6e">主轴 = 胶囊中点的幂迭代方向(5 轮);再细分实测得不偿失</text>
<line x1="705" y1="212" x2="705" y2="226" stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.6" marker-end="url(#ca)"/>
<rect x="470" y="228" width="470" height="58" rx="8" fill="#dbe9fb" stroke="#3572c9" stroke-width="1.4"/>
<text x="486" y="250" font-size="12.5" font-weight="bold" fill="#153a6e">第 3 级 · 胶囊对:线段-线段距离(Ericson 标准式)</text>
<text x="486" y="270" font-size="11.5" fill="#2a4a6e">d(轴_a, 轴_b) &lt; r_i + r_j + margin(0.3mm) ⇒ 干涉;无 visit 回调时首对即短路</text>
<!-- 胶囊距小图 -->
<g transform="translate(490,306)">
<rect x="0" y="18" width="120" height="34" rx="17" fill="#cfe3f5" stroke="#3572c9" stroke-width="1.4"/>
<line x1="17" y1="35" x2="103" y2="35" stroke="#3572c9" stroke-width="1.2" stroke-dasharray="4 3"/>
<rect x="210" y="0" width="110" height="30" rx="15" fill="#f2d5a8" stroke="#c98a18" stroke-width="1.4"/>
<line x1="225" y1="15" x2="305" y2="15" stroke="#c98a18" stroke-width="1.2" stroke-dasharray="4 3"/>
<line x1="110" y1="30" x2="212" y2="18" stroke="#c0533a" stroke-width="1.8" marker-start="url(#ca)" marker-end="url(#ca)"/>
<text x="128" y="12" font-size="12" font-weight="bold" fill="#c0533a">d(轴间距)</text>
<text x="120" y="86" font-size="12" fill="#16324f" font-family="Consolas,monospace">自由 ⇔ d ≥ r_i + r_j + margin</text>
<text x="120" y="106" font-size="11" fill="#5c7185">胶囊并集 ⊇ 零件本体 ⇒ 「自由」可信、「干涉」需离线布尔确认</text>
</g>
<!-- 右下:规则 -->
<rect x="470" y="428" width="470" height="128" rx="8" fill="#fdf6ec" stroke="#c99418" stroke-width="1.3"/>
<text x="486" y="452" font-size="12.5" font-weight="bold" fill="#7a5a08">三条关键规则</text>
<text x="486" y="474" font-size="12" fill="#6b5312">· 只检 |Δg|≥2 的零件对(同组相对静止、零位已保证不干涉);</text>
<text x="486" y="492" font-size="12" fill="#6b5312"> 相邻对 P04×P05/P06×P07/P07×P08 同心跨轴,塞进模型零位必误报</text>
<text x="486" y="510" font-size="12" fill="#6b5312"> ⇒ 改用 adj 一维自由区间表(CAD 实测、与姿态无关)</text>
<text x="486" y="528" font-size="12" fill="#6b5312">· adj:J2 [−107°,+128°] · J4 [−112°,+112°] · J5 [−96°,+96°]</text>
<text x="486" y="546" font-size="12" fill="#6b5312">· 硬边(lo 侧相邻件自碰撞)静态值即真值;可放宽侧(撞立柱)按姿态实时二分</text>
<rect x="470" y="566" width="470" height="58" rx="8" fill="#eef8f1" stroke="#1f6f43" stroke-width="1.3"/>
<text x="486" y="588" font-size="12.5" font-weight="bold" fill="#14472c">性能:1995 胶囊 · collideFree ≈ 5ms/次(零位最坏)</text>
<text x="486" y="608" font-size="11.5" fill="#2c5c44">预分配缓冲 + 代际戳缓存(免 GC)· 轴对齐特化旋转 · 热循环标量直传免建数组</text>
</svg>

After

Width:  |  Height:  |  Size: 6.5 KiB

+72
View File
@@ -0,0 +1,72 @@
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<defs>
<marker id="da" viewBox="0 0 10 10" refX="9" refY="5" markerWidth="6.5" markerHeight="6.5" orient="auto-start-reverse">
<path d="M0,0 L10,5 L0,10 z" fill="#5a7d9a"/>
</marker>
<marker id="dor" viewBox="0 0 10 10" refX="9" refY="5" markerWidth="6.5" markerHeight="6.5" orient="auto-start-reverse">
<path d="M0,0 L10,5 L0,10 z" fill="#e08a1e"/>
</marker>
</defs>
<text x="490" y="34" text-anchor="middle" font-size="21" font-weight="bold" fill="#16324f">动态限位:静态值只是零位快照,真边界由碰撞模型按姿态二分</text>
<!-- 数轴(J5 例) -->
<text x="490" y="70" text-anchor="middle" font-size="14" font-weight="bold" fill="#1f4f8f">以 J5 腕俯仰 + 向为例(数值取自实机数据)</text>
<line x1="120" y1="200" x2="880" y2="200" stroke="#3d5164" stroke-width="2.5" marker-start="url(#da)" marker-end="url(#da)"/>
<g font-size="11.5" fill="#5c7185" text-anchor="middle">
<text x="120" y="222">−360°</text><text x="500" y="222">0°</text><text x="880" y="222">+360°(电机限位)</text>
<line x1="500" y1="194" x2="500" y2="206" stroke="#3d5164" stroke-width="1.5"/>
<line x1="120" y1="194" x2="120" y2="206" stroke="#8a9aa8" stroke-width="1.5"/>
<line x1="880" y1="194" x2="880" y2="206" stroke="#8a9aa8" stroke-width="1.5"/>
</g>
<!-- adj 机械区间 -->
<rect x="399" y="188" width="202" height="24" rx="4" fill="#dbe9fb" opacity="0.85" stroke="#3572c9" stroke-width="1.2"/>
<text x="500" y="136" text-anchor="middle" font-size="12" fill="#2a4a6e">adj 机械区间(相邻件 CAD 实测):J5 = [−96°, +96°]</text>
<!-- 静态扫描限位 -->
<line x1="536" y1="180" x2="536" y2="220" stroke="#1f9d63" stroke-width="3"/>
<text x="536" y="250" text-anchor="middle" font-size="12" fill="#1f7a4d">零位静态扫描 +34°(撞立柱 P01_A)</text>
<!-- 动态边界 -->
<line x1="601" y1="180" x2="601" y2="220" stroke="#e08a1e" stroke-width="3"/>
<text x="672" y="272" text-anchor="middle" font-size="12" font-weight="bold" fill="#b06a10">当前姿态动态边界 +96°</text>
<!-- 当前角 -->
<path d="M 521 194 l 6 12 h -12 z" fill="#16324f"/>
<text x="489" y="172" text-anchor="end" font-size="12" font-weight="bold" fill="#16324f">当前 θ</text>
<!-- 二分括号 -->
<g stroke="#e08a1e" stroke-width="1.4" fill="none" stroke-dasharray="5 4">
<path d="M 521 216 C 521 230, 601 230, 601 224" marker-end="url(#dor)"/>
<path d="M 561 216 C 561 227, 581 227, 581 224" marker-end="url(#dor)"/>
</g>
<text x="490" y="292" text-anchor="middle" font-size="12" fill="#b06a10">dynLimit:从当前角向限位方向二分「collideFree」翻转点(tol 0.25°)</text>
<rect x="120" y="304" width="760" height="58" rx="8" fill="#f4f6f8" stroke="#9db0c0" stroke-width="1.2"/>
<text x="490" y="326" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#3d5164">为什么静态限位不可信:它来自「其它轴全零」的一次性扫描。实测 J2 正向静态 +9.75°(垂臂零位撞立柱),</text>
<text x="490" y="346" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#3d5164">J1=+90° 时动态边界放到 +108.75° —— 撞立柱这类「跨 ≥2 组」的约束必须按姿态重算,滑块才不锁死。</text>
<!-- solveDyn 流程 -->
<text x="490" y="394" text-anchor="middle" font-size="14.5" font-weight="bold" fill="#1f4f8f">solveDyn:静态解 → 碰撞校验 → 贴边轴放宽重解(最多 2 轮)</text>
<g font-size="11.5">
<rect x="70" y="408" width="150" height="50" rx="8" fill="#e6eef7" stroke="#5a86b5" stroke-width="1.3"/>
<text x="145" y="429" text-anchor="middle" font-weight="bold" fill="#153a6e">静态限位求解</text>
<text x="145" y="447" text-anchor="middle" fill="#2a4a6e">solveTo(全流水线)</text>
<line x1="220" y1="433" x2="240" y2="433" stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.6" marker-end="url(#da)"/>
<rect x="242" y="408" width="150" height="50" rx="8" fill="#e6eef7" stroke="#5a86b5" stroke-width="1.3"/>
<text x="317" y="429" text-anchor="middle" font-weight="bold" fill="#153a6e">全姿态碰撞校验</text>
<text x="317" y="447" text-anchor="middle" fill="#2a4a6e">不安全→候选表选安全解</text>
<line x1="392" y1="433" x2="412" y2="433" stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.6" marker-end="url(#da)"/>
<rect x="414" y="408" width="160" height="50" rx="8" fill="#e6eef7" stroke="#5a86b5" stroke-width="1.3"/>
<text x="494" y="429" text-anchor="middle" font-weight="bold" fill="#153a6e">贴边轴检测(0.5°内)</text>
<text x="494" y="447" text-anchor="middle" fill="#2a4a6e">非连续轴 · 非硬边</text>
<line x1="574" y1="433" x2="594" y2="433" stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.6" marker-end="url(#da)"/>
<rect x="596" y="408" width="150" height="50" rx="8" fill="#fdf2e2" stroke="#c99418" stroke-width="1.3"/>
<text x="671" y="429" text-anchor="middle" font-weight="bold" fill="#7a5a08">dynLimit 二分边界</text>
<text x="671" y="447" text-anchor="middle" fill="#6b5312">放宽 ≥5° 才值得重解</text>
<line x1="746" y1="433" x2="766" y2="433" stroke="#5a7d9a" stroke-width="1.6" marker-end="url(#da)"/>
<rect x="768" y="408" width="150" height="50" rx="8" fill="#eef8f1" stroke="#1f6f43" stroke-width="1.3"/>
<text x="843" y="429" text-anchor="middle" font-weight="bold" fill="#14472c">放宽后重解(粗档)</text>
<text x="843" y="447" text-anchor="middle" fill="#2c5c44">cost 不升才采用</text>
</g>
<rect x="120" y="482" width="760" height="62" rx="8" fill="#fdf6ec" stroke="#c99418" stroke-width="1.3"/>
<text x="490" y="506" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#6b5312">滑块夹取 clampAxis:缓存 [轴, 其余轴 1° 量化姿态] → {lo, hi};拖同一轴直接取缓存,</text>
<text x="490" y="526" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#6b5312">拖过边界才重算一次二分(~40ms)。当前姿已干涉时退回机械区间 —— 否则 dynLimit 会把界外值当边界,滑块再也回不来。</text>
</svg>

After

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@@ -0,0 +1,56 @@
<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 980 440" font-family="'Segoe UI','PingFang SC','Microsoft YaHei',sans-serif">
<rect x="0" y="0" width="980" height="440" fill="#ffffff"/>
<defs>
<marker id="zb" viewBox="0 0 10 10" refX="9" refY="5" markerWidth="6.5" markerHeight="6.5" orient="auto-start-reverse">
<path d="M0,0 L10,5 L0,10 z" fill="#3572c9"/>
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<marker id="zo" viewBox="0 0 10 10" refX="9" refY="5" markerWidth="6.5" markerHeight="6.5" orient="auto-start-reverse">
<path d="M0,0 L10,5 L0,10 z" fill="#e08a1e"/>
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</defs>
<text x="490" y="34" text-anchor="middle" font-size="21" font-weight="bold" fill="#16324f">工具姿态参数化:方位角 az · 仰角 el · 滚转 roll</text>
<!-- 左:球面示意 -->
<circle cx="240" cy="220" r="130" fill="#f4f8fb" stroke="#b9c8d6" stroke-width="1.4"/>
<ellipse cx="240" cy="220" rx="130" ry="40" fill="none" stroke="#b9c8d6" stroke-width="1" stroke-dasharray="4 3"/>
<line x1="240" y1="220" x2="240" y2="70" stroke="#3572c9" stroke-width="2" marker-end="url(#zb)"/>
<text x="252" y="80" font-size="12.5" fill="#2a4a6e">CAD +Z</text>
<line x1="240" y1="220" x2="400" y2="220" stroke="#8a9aa8" stroke-width="1.4"/>
<text x="406" y="224" font-size="12" fill="#5c7185">方位基线</text>
<!-- 工具轴 -->
<line x1="240" y1="220" x2="296" y2="96" stroke="#e08a1e" stroke-width="2.6" marker-end="url(#zo)"/>
<text x="306" y="94" font-size="12.5" font-weight="bold" fill="#b06a10">工具轴</text>
<text x="306" y="112" font-size="11.5" fill="#b06a10">(法兰 +Z 外伸)</text>
<!-- el 弧 -->
<path d="M 240 128 A 92 92 0 0 1 277 136" fill="none" stroke="#7c5cd6" stroke-width="1.7"/>
<text x="92" y="140" font-size="12.5" fill="#7c5cd6">el(仰角,自 +Z 抬起)</text>
<text x="92" y="158" font-size="12.5" fill="#7c5cd6">0…180°</text>
<line x1="216" y1="136" x2="258" y2="131" stroke="#7c5cd6" stroke-width="1" stroke-dasharray="3 3"/>
<!-- roll 环绕工具轴 -->
<ellipse cx="270" cy="153" rx="20" ry="9" fill="none" stroke="#d64545" stroke-width="1.7" transform="rotate(-24 270 153)"/>
<text x="92" y="196" font-size="12.5" fill="#b03030">roll(绕轴滚转)</text>
<text x="92" y="214" font-size="12.5" fill="#b03030">= θ6,绕工具轴</text>
<line x1="212" y1="198" x2="256" y2="160" stroke="#d64545" stroke-width="1" stroke-dasharray="3 3"/>
<!-- az 弧(水平面内) -->
<path d="M 362 220 A 122 38 0 0 0 330 182" fill="none" stroke="#1f9d63" stroke-width="1.7"/>
<text x="320" y="262" font-size="12.5" fill="#1f7a4d">az(绕 Z 方位角,−180…180°)</text>
<circle cx="240" cy="220" r="4" fill="#16324f"/>
<text x="160" y="248" font-size="12" fill="#5c7185">法兰中心</text>
<!-- 右:公式 -->
<rect x="470" y="70" width="470" height="180" rx="8" fill="#f4f6f8" stroke="#9db0c0" stroke-width="1.2"/>
<text x="488" y="96" font-size="13" font-weight="bold" fill="#16324f">poseMat(az, el, roll) → 工具系旋转矩阵(列 = x/y/z)</text>
<text x="488" y="122" font-size="12.5" fill="#16324f" font-family="Consolas,monospace">z = (sin el·cos az, sin el·sin az, cos el)</text>
<text x="488" y="146" font-size="12.5" fill="#16324f" font-family="Consolas,monospace">x0 = (−sin az, cos az, 0) (子午面基,恒⊥z)</text>
<text x="488" y="170" font-size="12.5" fill="#16324f" font-family="Consolas,monospace">x = R(z, roll)·x0  y = z × x</text>
<text x="488" y="200" font-size="11.5" fill="#5c7185">poseAng() 为其逆分解;el ∈ [0,180],az/roll ∈ (−180,180]。</text>
<text x="488" y="220" font-size="11.5" fill="#5c7185">界面以「工具朝外」描述;求解器内部法兰法向朝臂内,</text>
<text x="488" y="236" font-size="11.5" fill="#5c7185">两者相差绕工具 x 轴 180°(RX180),入栈/出栈各翻一次。</text>
<rect x="470" y="266" width="470" height="140" rx="8" fill="#fdf6ec" stroke="#c99418" stroke-width="1.3"/>
<text x="488" y="292" font-size="13" font-weight="bold" fill="#7a5a08">为什么姿态任务只剩 2 个未知数</text>
<text x="488" y="316" font-size="12" fill="#6b5312">· θ6 只提供绕工具轴的滚转,不改变工具轴 ⇒ 工具轴 = (R1…R5)·ẑ</text>
<text x="488" y="338" font-size="12" fill="#6b5312">· 滚转由 rollClose 闭式补出:θ6 = −atan2(N[1,0], N[0,0]),N = R5ᵀ·Rtar</text>
<text x="488" y="360" font-size="12" fill="#6b5312">· 推论:全姿态偏差 oerr ≥ 工具轴夹角(20 万随机样本验证零违反)——</text>
<text x="488" y="380" font-size="12" fill="#6b5312"> 粗扫用一次点积预筛(1−cos2°)挡掉必被拒的候选,省掉矩阵链+acos</text>
</svg>

After

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@@ -6,25 +6,36 @@
| 件号 | 图案 / 密度 | 墙 / 顶底 | 打印姿态 | 局部实心区(Modifier) | | 件号 | 图案 / 密度 | 墙 / 顶底 | 打印姿态 | 局部实心区(Modifier) |
|---|---|---|---|---| |---|---|---|---|---|
| P01_A_立柱下段_三角形30%_墙4底5_竖打 | 三角形 30% | 4 / 5 | 竖打 | 两端榫接区 + M4 通孔周 | | P01_A_立柱下段_三角形30%_墙4底5_竖打 | 三角形 30% | 4 / 5 | 竖打 | 顶端榫接区 + Ø3.9 对锁孔周 |
| P01_B_立柱中段_三角形30%_墙4底5_竖打 | 三角形 30% | 4 / 5 | 竖打 | 两端榫接区 + M4 通孔周 | | P01_B_立柱中段_三角形30%_墙4底5_竖打 | 三角形 30% | 4 / 5 | 竖打 | 两端榫接区 + Ø3.9 对锁孔周 |
| P01_C_立柱上段_三角形30%_墙4底5_竖打 | 三角形 30% | 4 / 5 | 竖打 | 两端榫接区 + M4 通孔周 | | P01_C_立柱上段_三角形30%_墙4底5_竖打 | 三角形 30% | 4 / 5 | 竖打 | 底端榫接区 + Ø3.9 对锁孔周 + 顶面安装孔周 |
| P02_Center_底座中核心_螺旋体30%_墙5底6_平打 | 螺旋体 30% | 5 / 6 | 平打 | Ø48 套筒 + 12mm 阶梯榫座 | | P02_Center_底座中核心_螺旋体30%_墙5底6_平打 | 螺旋体 30% | 5 / 6 | 平打 | Ø48 套筒 + 12mm 阶梯榫座 |
| P02_Front_前向防翻力臂_螺旋体30%_墙4底5_平打 | 螺旋体 30% | 4 / 5 | 平打 | M5 螺母沉槽区 | | P02_Front_前向防翻力臂_螺旋体30%_墙4底5_平打 | 螺旋体 30% | 4 / 5 | 平打 | M5 螺母沉槽区 |
| P02_Rear_后向防翻力臂_螺旋体30%_墙4底5_平打 | 螺旋体 30% | 4 / 5 | 平打 | M5 螺母沉槽区 | | P02_Rear_后向防翻力臂_螺旋体30%_墙4底5_平打 | 螺旋体 30% | 4 / 5 | 平打 | M5 螺母沉槽区 |
| P03_肩吊臂_螺旋体35%_墙5底5_竖打 | 螺旋体 35% | 5 / 5 | 竖打 | 10mm 后法兰孔 + J1 电机座接触面 | | P03_肩吊臂_螺旋体35%_墙5底5_竖打 | 螺旋体 35% | 5 / 5 | 竖打 | 5x Ø3.9 安装孔周 + 后法兰 4xM3 沉头孔周 + 前锁紧法兰孔周 |
| P04_肩叉_螺旋体30%_墙5底5_竖打 | 螺旋体 30% | 5 / 5 | 竖打 | J1 输出凸台贯通区(整段实心) | | P04_肩叉_螺旋体30%_墙5底5_竖打 | 螺旋体 30% | 5 / 5 | 竖打 | J1 输出凸台贯通区(整段实心) |
| P05_大臂旋转座_螺旋体30%_墙4底5_竖打 | 螺旋体 30% | 4 / 5 | 竖打 | J2 接口孔周 | | P05_大臂旋转座_螺旋体30%_墙4底5_竖打 | 螺旋体 30% | 4 / 5 | 竖打 | J2 接口孔周 |
| P06_大臂骨架_螺旋体25%_墙4底5_竖打 | 螺旋体 25% | 4 / 5 | 竖打 | M4 抱紧套筒 | | P06_大臂骨架_螺旋体25%_墙4底5_竖打 | 螺旋体 25% | 4 / 5 | 竖打 | M4 抱紧套筒 |
| P07_小臂骨架_螺旋体30%_墙5底5_竖打 | 螺旋体 30% | 5 / 5 | 竖打 | 根部加厚顶板区 + M5 电机半包座 | | P07_小臂骨架_螺旋体30%_墙5底5_竖打 | 螺旋体 30% | 5 / 5 | 竖打 | 根部加厚顶板区 + M5 电机半包座 |
| P08_腕偏转座_螺旋体25%_墙4底5_竖打 | 螺旋体 25% | 4 / 5 | 竖打 | J5 接口孔周 | | P08_腕偏转座_螺旋体25%_墙4底5_竖打 | 螺旋体 25% | 4 / 5 | 竖打 | J5 接口孔周 |
| P09_工具法兰_螺旋体100%_墙4底5_竖打 | 螺旋体 100% | 4 / 5 | 竖打 | — | | P09_工具法兰_螺旋体30%_墙4底5_竖打 | 螺旋体 30% | 4 / 5 | 竖打 | — |
## 通用规则 ## 通用规则
1. **打印方向**:全部按模型姿态打,弯曲发生在层面内,弯矩交给顶/底实心层和墙,不让层间缝扛拉。 1. **打印方向**:全部按模型姿态打,弯曲发生在层面内,弯矩交给顶/底实心层和墙,不让层间缝扛拉。
2. **螺纹孔一律不切螺纹**:M3/M4/M5 全部用黄铜热熔螺母;孔周按 1.5~2 倍螺栓直径加载实心 Modifier。P02 力臂的 M5 螺母沉槽同此处理。 2. **不用热熔铜螺母、不需要攻丝、也不打沉孔/过孔**:全部连接螺钉统一为 **M4×16**,每个螺钉位**只打一个 Ø3.9 直孔**——M4×16 直接用扳手拧入,螺钉自己攻出螺纹(顶部 4 颗穿鞍座 9mm 后吃进立柱顶环 7mm;横向 1 颗穿 11mm 后壁吃进榫头 4.7mm;分段缝 8 颗穿母口壁+公榫壁共 10.5mm)。竖向载荷由承压面承担(顶部 2403mm²、分段缝榫座面),螺钉只防上抬/防滑。孔周按 1.5~2 倍螺栓直径加载实心 Modifier。
3. **墙数和顶底壳优先于密度**:抗弯主力是墙+顶底实心层,填充件是剪力腹板。密度只在小区域加(关节毂 30~35%),不要全局堆高。 3. **墙数和顶底壳优先于密度**:抗弯主力是墙+顶底实心层,填充件是剪力腹板。密度只在小区域加(关节毂 30~35%),不要全局堆高。
4. **层高 0.2mm 不变**;P03/P04/P07 受力最狠,墙给 5 层,其余 4 层。 4. **层高 0.2mm 不变**;P03/P04/P07 受力最狠,墙给 5 层,其余 4 层。
P03 已改薄壁桁架(双侧 6mm 竖板 + 帐篷减重窗 + 9mm 鞍座 + 12mm 中位龙骨筋):强度由 **墙层数** 决定,
35% 只作用在很薄的内部芯上;想再压重量可把 P03 单独降到 螺旋体 20%(≈省 15~20g,强度不受影响)。
5. BOM 质量按 PLA 折算;换 PETG/ASA 参数不变,层间强度只会更好。 5. BOM 质量按 PLA 折算;换 PETG/ASA 参数不变,层间强度只会更好。
6. 立柱 P01 三段用三角形是唯一例外:轴压方向已知,Z 向斜撑跨层传力比螺旋体更对口。 6. 立柱 P01 三段用三角形是唯一例外:轴压方向已知,Z 向斜撑跨层传力比螺旋体更对口。
## 3MF 交付(out/parts_3mf/)
- 13 个 3MF 已按本表参数从**当前模型**(`out/print_stl/`,随 `python src/arm_model.py` 更新)导出。P01_A 也一并重导:你 09-28 手作的原件网格比现模型少 780 个三角(立柱下段后续改过),已备份到 `.bak/P01_A_手作参考原件_20260928.3mf`。网格按模型姿态、板中心放置,缩略图已剔除避免旧预览误导。
- 打印机/耗材等基准 profile(537 键)从你的原件抽出后固化在 `docs/bambu_profile_reference.json`,生成脚本读它,不再依赖 `out/` 里的二进制。
- 生成的 3MF 严格按本表:注意你的参考文件 `layer_height=0.28`、顶壳 4 层,本表要求 **0.20 / 顶 5**,新文件已按参数单执行。
- **局部实心区(Modifier)未烘进 3MF**:Bambu modifier schema 已确认可用,但各区几何需逐件定义;在 Bambu 里对对象右键→添加修饰器→覆盖 `sparse_infill_density=100%` 即可(区位见上表)。需要我烘进去说一声。
- 重新生成:`python src/arm_model.py`(刷新 out/print_stl)→ `python scratch/make_3mf.py`;闭环校验:`python scratch/verify_3mf.py`(逐项断言本表参数 + 件高)。
+39 -19
View File
@@ -17,47 +17,47 @@
"头型": "圆柱头内六角", "头型": "圆柱头内六角",
"数量": 20, "数量": 20,
"位置": "P04/P05/P06/P07/P08 各 4 颗 -> 下级电机尾端面", "位置": "P04/P05/P06/P07/P08 各 4 颗 -> 下级电机尾端面",
"备注": "Ø2.8 通孔 + Ø5.5 沉孔(深 4mm),旋入电机尾端面 4 螺纹孔 (±17.55, ±20.46)" "备注": "Ø2.8 通孔 + Ø5.5 沉孔(深 4mm),BCD 55;装配时配合平垫吸收电机公差,与前端压盖双向夹死"
}, },
{ {
"id": "S03", "id": "S03",
"规格": "M3 x 16", "规格": "M3 x 16",
"螺纹": "M3", "螺纹": "M3",
"长度mm": 16, "长度mm": 16,
"头型": "沉头内六角", "头型": "圆柱头内六角",
"数量": 4, "数量": 4,
"位置": "P03 后置重载法兰 -> M1 电机尾端面", "位置": "P03 后置重载法兰 -> M1 电机尾端面",
"备注": "Ø3.4 通孔 + Ø6.5 沉孔,孔距 35.1 x 40.9,轴向锁死防拉脱" "备注": "Ø3.4 通孔 + Ø6.5 圆柱沉孔(深 5mm),BCD 55,轴向锁死防拉脱"
}, },
{ {
"id": "S04", "id": "S04",
"规格": "M3 x 8", "规格": "M3 x 8",
"螺纹": "M3", "螺纹": "M3",
"长度mm": 8, "长度mm": 8,
"头型": "沉头内六角", "头型": "圆柱头内六角",
"数量": 4, "数量": 4,
"位置": "P03 前置止脱锁紧法兰 -> M1 电机前端面", "位置": "P03 前置锁紧凸台(Ø10 x4) -> M1 电机前端面",
"备注": "Ø3.2 通孔 + Ø6.0 沉孔,BCD 55(R27.5,4 孔 17.8/107.8/197.8/287.8°)" "备注": "Ø3.2 通孔 + Ø6.0 圆柱沉孔(深 2mm),BCD 55,咬合电机前端面 3.5mm"
}, },
{ {
"id": "S05", "id": "S05",
"规格": "M4 x 25", "规格": "M4 x 16",
"螺纹": "M4", "螺纹": "M4",
"长度mm": 25, "长度mm": 16,
"头型": "圆柱头内六角", "头型": "圆柱头内六角",
"数量": 4, "数量": 8,
"位置": "P01 立柱分段对锁:A-B 缝 2 颗 + B-C 缝 2 颗", "位置": "P01 立柱分段对锁:A-B 缝 4 颗 + B-C 缝 4 颗(每缝前后各 2 颗)",
"备注": "Ø4.4 通孔,非对称偏心孔位物理防反装;需另配 M4 螺母 4 枚" "备注": "统一 Ø3.9 直孔自攻成型,非对称孔位防反装"
}, },
{ {
"id": "S06", "id": "S06",
"规格": "M4 x 16", "规格": "M4 x 16",
"螺纹": "M4", "螺纹": "M4",
"长度mm": 16, "长度mm": 16,
"头型": "沉头内六角", "头型": "圆柱头内六角",
"数量": 4, "数量": 4,
"位置": "P09 末端工具法兰 -> 末端工具/夹爪", "位置": "P09 末端工具法兰 -> 末端工具/夹爪",
"备注": "Ø3.7 通孔 + Ø7.0 沉孔(深 4mm),4 孔分布圆 R20" "备注": "Ø4.4 通孔 + Ø7.0 圆柱沉孔(深 4mm,头平齐),BCD 44 均布 -> 末端工具/夹爪"
}, },
{ {
"id": "S07", "id": "S07",
@@ -67,7 +67,7 @@
"头型": "圆柱头内六角", "头型": "圆柱头内六角",
"数量": 4, "数量": 4,
"位置": "P02 底座中核心 -> P01 立柱底部榫头", "位置": "P02 底座中核心 -> P01 立柱底部榫头",
"备注": "Ø5.5 通孔 + Ø10 沉孔(深 6mm),非对称孔位防反装,轴向力由榫座面承载" "备注": "Ø5.5 通孔 + Ø10 沉孔(深 6mm),非对称孔位防反装"
}, },
{ {
"id": "S08", "id": "S08",
@@ -81,13 +81,23 @@
}, },
{ {
"id": "S09", "id": "S09",
"规格": "M5 x 35", "规格": "M4 x 16",
"螺纹": "M5", "螺纹": "M4",
"长度mm": 35, "长度mm": 16,
"头型": "圆柱头内六角", "头型": "圆柱头内六角",
"数量": 4, "数量": 4,
"位置": "P03 肩吊臂安装台 -> P01_C 立柱顶面", "位置": "P03 肩吊臂 -> P01_C 立柱顶面(从腔体上方往下拧)",
"备注": "Ø5.5 通孔,穿过 15mm 凸台旋入立柱 20mm" "备注": "统一 Ø3.9 直孔自攻成型(从上方拧入),防上抬"
},
{
"id": "S11",
"规格": "M4 x 16",
"螺纹": "M4",
"长度mm": 16,
"头型": "圆柱头内六角",
"数量": 1,
"位置": "P01_C 立柱后壁 -> P03 榫头(横向防脱锁紧)",
"备注": "Ø3.9 直孔贯穿 11mm 后壁 + 榫头,从后方自攻横向锁紧防脱"
}, },
{ {
"id": "S10", "id": "S10",
@@ -98,5 +108,15 @@
"数量": 6, "数量": 6,
"位置": "底座 6 组 28x7 紧固腰槽 -> 工作台/桌面", "位置": "底座 6 组 28x7 紧固腰槽 -> 工作台/桌面",
"备注": "需另配 M6 螺母 + 平垫圈各 6(建议加弹垫防松)" "备注": "需另配 M6 螺母 + 平垫圈各 6(建议加弹垫防松)"
},
{
"id": "S12",
"规格": "M3 x 8",
"螺纹": "M3",
"长度mm": 8,
"头型": "圆柱头内六角",
"数量": 20,
"位置": "P04/P05/P06/P07/P08 前端压盖 -> M2/M3/M4/M5/M6 电机前端盖(J2/J3/J4/J5/J6 各 4 颗)",
"备注": "Ø3.4 通孔 + Ø6.0 圆柱沉孔(深 3.0mm,头全沉入),BCD 55;与后端安装板 S02 配合双向夹紧电机"
} }
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