# exoskeleton_robot

**Repository Path**: skyworth_exoskeleton/exoskeleton_robot

## Basic Information

- **Project Name**: exoskeleton_robot
- **Description**: 将main分支作为默认分支
- **Primary Language**: C++
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: main
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 1
- **Forks**: 1
- **Created**: 2025-02-08
- **Last Updated**: 2026-07-21

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# exoskeleton_robot

外骨骼机器人控制系统

## 目录

- [快速开始](#快速开始)
- [环境配置](#环境配置)
- [编译](#编译)
- [运行](#运行)
- [控制命令](#控制命令)
- [项目结构](#项目结构)
- [故障排除](#故障排除)
- [系统服务](#系统服务)

## 快速开始

### SSH 连接

```bash
ssh sunrise@192.168.3.67
# 或
ssh sunrise@192.168.3.59
# 密码：sunrise
```

### 实机运行流程

```bash
# 1. 连接远程设备
ssh sunrise@192.168.3.67
# 输入密码：sunrise

# 2. 加载环境
source /workspace/er/bin/motion_source.env

# 3. 运行主程序
/workspace/er/bin/motion_realmachine
# 或使用启动脚本
/workspace/er/bin/start_exoskeleton.sh

# 4. 配置 YAML（如需要）
cd /workspace/er/lib/gait/config/

# 5. 初始化（按手柄 A 键）

# 6. 设置控制模式
cd /tmp/er/control/motor_0
echo 5 > control_mode  # 收紧助力绳
echo 4 > control_mode  # 进入 ForcePD 模式

# 7. 可视化数据（可选）
ros2 run plotjuggler plotjuggler
```

## 环境配置

### 新机环境配置流程

#### 连接 WiFi

```bash
# 开启 WiFi
sudo nmcli r wifi on

# 扫描附近 WiFi
sudo nmcli dev wifi

# 连接 WiFi
sudo nmcli dev wifi connect "vip" password "123456789" ifname wlan0

# 删除 WiFi 连接（如需要）
sudo nmcli connection delete "vip"
```

#### 安装软件依赖包

```bash
# 切换到 root 用户
sudo su

# 运行安装脚本
/workspace/er/bin/rootfs_aarch64_22_build.sh board
```

## 编译

### x86 编译运行

```bash
# 进入 Docker 容器
./scripts/docker_load_x86_aarch64.sh x86

# 在 Docker 容器中编译
./scripts/build_orin.sh x86
```

> **注意**：运行命令待实现

### aarch64 编译运行

```bash
# 进入 Docker 容器
./scripts/docker_load_x86_aarch64.sh aarch64

# 在 Docker 容器中编译
./scripts/build_cat.sh aarch64

ip address: 192.168.3.102
```

## 运行

### 实机运行

```bash
# 1. 登录
ssh develop@192.168.3.102 
password: 123456
# 2. 加载环境
/workspace/er/bin/start_exoskeleton.sh

# 3. 设置控制模式
cd /tmp/er/control/motor_0
echo 6 > control_mode
```

### 初始化流程

#### Estimator 初始化

1. 开机后，待人体站立直立
2. 按手柄 **A键** 进行初始化
3. 若初始化成功，终端会打印：`--------编码器位置已初始化--------`

#### ForcePD 初始化

待人体站立直立时，进入 `echo 4` 模式，自动完成传感器初始化

### 数据查看

#### 实机数据查看

```bash
# 查看输入结构
/workspace/er/bin/watch_cat_file.bash /tmp/er/inputStruct

# 查看输出结构
/workspace/er/bin/watch_cat_file.bash /tmp/er/outputStruct
```

#### 可视化数据（上位机）

```bash
ros2 run plotjuggler plotjuggler
```

**ROS2 话题：**
- **Estimator 话题**：`est_msgs`
- **ForcePD 话题**：`joint_angles`

### 手柄控制

- **Y 键**：启动
- **X 键**：停止
- **A 键**：初始化（见 [Estimator 初始化](#estimator-初始化)）

## 控制命令

### 电机控制接口

```bash
# 进入电机控制目录（motor_0, motor_1, motor_2, motor_3）
cd /tmp/er/control/motor_0  # 左电机，右电机为 motor_2
echo 6 > control_mode

# 查看可用控制接口
ls
# 输出：
# CAN_PACKET_SET_CURRENT        CAN_PACKET_SET_IDLE
# CAN_PACKET_SET_CURRENT_BRAKE  CAN_PACKET_SET_POS
# CAN_PACKET_SET_POS_SPD        CAN_PACKET_SET_RPM
# control_mode                  control_param
```

### 控制模式

#### 位置模式

```bash
echo 0 > CAN_PACKET_SET_POS    # 位置，单位：弧度
echo 1 > CAN_PACKET_SET_POS
echo 2 > CAN_PACKET_SET_POS
```

#### 转速模式

```bash
echo 1.57 > CAN_PACKET_SET_RPM    # 转速，单位：弧度/s
```

> **注意**：真实单位为 `1.57/31.4 rad/s`，真实指令单位即 `0.05 rad/s`。  
> 例如，期望速度 `1.57 rad/s`（2秒一圈），则命令数值应该为 `1.57/0.05 = 31.4`

#### 位置速度环模式

```bash
echo 0 1.57 > CAN_PACKET_SET_POS_SPD    # 第一个参数：位置，第二个参数：转速
echo 2 1.57 > CAN_PACKET_SET_POS_SPD
echo -2 1.57 > CAN_PACKET_SET_POS_SPD
```

#### 电流环模式

```bash
echo 10 > CAN_PACKET_SET_CURRENT
```

#### 控制模式切换

```bash
echo 0 > CAN_PACKET_SET_IDLE    # 进入空闲模式
echo 1 > control_mode
echo 3 > control_mode           # 膝关节助力
echo 4 > control_mode           # 进入 ForcePD 模式
echo 5 > control_mode           # 收紧助力绳
```

## 项目结构

```
motion_realmachine/
├── src/
│   ├── estimator/           # 感知层，状态估计（独立）
│   ├── behavior_tree/       # 规划决策层（高优先级），BT(行为树)
│   ├── action_server/       # 控制层，Action Server，具体执行（与BT交互）
│   ├── Control/             # 原有运动控制（可被BT调用）
│   └── ...
```

### Action Server

```bash
# 运行 gait
cd /workspace/er/lib/gait && LD_LIBRARY_PATH=../:$LD_LIBRARY_PATH ./gait

# 运行 motor_action_server
cd /workspace/er/lib && ./motor_action_server/motor_action_server

# 查看进程
ps aux | grep motor_action_server
```

### 切换绳驱

```bash
motion_config
# 连接绳驱设备（见上方 SSH 连接部分）
```

## 故障排除

### ROS2 相关问题

#### 检查 ROS2 安装

```bash
ros2 doctor --report
```

#### 安装缺失的 Python 包

```bash
pip3 install psutil catkin_pkg rosdistro
sudo apt install --reinstall ros-humble-ros2doctor
```

#### 验证核心包

```bash
ros2 pkg list | grep -E 'rclcpp|rclpy|std_msgs'
# 应输出：rclcpp, rclpy, std_msgs 等核心包
```

#### 重新安装 Python 依赖（如验证失败）

```bash
pip3 install --force-reinstall catkin_pkg rosdistro
```

#### 测试 ROS2 通信

```bash
# 启动 talker 和 listener
ros2 run demo_nodes_cpp talker &
ros2 run demo_nodes_py listener
```

#### 调试工具

```bash
# 安装 strace（如果缺失）
sudo apt install strace

# 检查 ros2 命令
nano /opt/ros2_humble_x86/bin/ros2
# 内容应为：
# #!/usr/bin/python3
# #EASY-INSTALL-ENTRY-SCRIPT: 'ros2cli==0.18.7','console_scripts','ros2'
```

#### Python 警告抑制

```python
import warnings
warnings.filterwarnings("ignore", category=DeprecationWarning)
```

## 系统服务

### 开机自启配置

```bash
# 安装服务
sudo cp -a /workspace/er/bin/exoskeleton.service /etc/systemd/system/
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable exoskeleton.service
sudo systemctl start exoskeleton.service
```

### 停止服务

```bash
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl stop exoskeleton.service
```

### 移除服务

```bash
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl stop exoskeleton.service
sudo systemctl disable exoskeleton.service
```