sladro a9e936bc43 Initial project structure for robotic arm feasibility test

- Added project configuration (config.json) with robot model path, environment parameters
- Created 9-DOF robotic arm URDF model (models/manual_robot.urdf)
- Established modular code architecture with empty source files ready for implementation
- Configured Python dependencies (pybullet, PyKDL, urdf_parser_py)
- Added comprehensive project documentation (CLAUDE.md)
- Created .gitignore for Python project

🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.ai/code)

Co-Authored-By: Claude <noreply@anthropic.com>

2025-09-10 11:45:20 +08:00

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CLAUDE.md

This file provides guidance to Claude Code (claude.ai/code) when working with code in this repository.

项目概述

这是一个机械臂运作可行性测试项目，用于测试机械臂从指定基座位置到达指定位置A点，运送物体穿越障碍（一般是墙体上的洞口或其他障碍）到达指定点位B的可行性。

技术栈

pybullet: 物理仿真引擎
kdl: 运动学/动力学库
AI RRT*: 路径规划算法

配置管理原则

所有配置参数必须从 config.json 文件读取，严禁硬编码：

机械臂模型路径必须从 config.robot.model_path 读取
墙体参数从 config.wall 读取
洞口参数从 config.hole 读取
任务点A、B从 config.task_points 读取
运送物体参数从 config.transport_object 读取
仿真参数从 config.simulation 读取
修改任何参数只需修改配置文件，无需改动代码

项目架构

目录结构

config.json: 核心配置文件，包含所有运行参数
models/: 机械臂模型文件目录
- manual_robot.urdf: 9自由度机械臂URDF配置文件
CLAUDE.md: 项目开发指南

机械臂模型规范

使用URDF格式定义机械臂模型
遵循右手坐标系统：X轴(红色)、Y轴(绿色)、Z轴(蓝色)
关节轴向定义：
- xyz="1 0 0": 绕X轴旋转
- xyz="0 1 0": 绕Y轴旋转
- xyz="0 0 1": 绕Z轴旋转

坐标系统

位置定义：<origin xyz="x y z" rpy="roll pitch yaw"/>
xyz: 位置偏移（米）
rpy: 旋转角度（弧度） - roll绕X轴，pitch绕Y轴，yaw绕Z轴

开发指导

核心功能模块

机械臂控制模块: 基于pybullet的仿真控制
路径规划模块: 使用RRT*算法进行避障路径规划
运动学计算模块: 使用kdl进行正逆运动学计算
障碍物检测模块: 碰撞检测和环境感知

业务流程（严格按此顺序执行）

1. 系统初始化

读取配置文件: 从 config.json 加载所有配置参数
验证配置: 检查所有必要参数是否存在且有效
初始化pybullet仿真环境: 使用 config.simulation 参数

2. 环境构建

加载机械臂: 使用 config.robot.model_path 指定的URDF文件
设置机械臂基座: 使用 config.robot.base_position 和 base_orientation
创建墙体障碍: 根据 config.wall 参数创建墙体
创建洞口: 在墙体中根据 config.hole 参数创建洞口
放置运送物体: 在 config.transport_object.initial_position 放置物体

3. 任务执行

路径规划阶段1: 机械臂基座 → A点（取物点）
抓取物体: 在A点抓取运送物体
路径规划阶段2: A点 → 穿越洞口 → B点（避障路径规划）
运送物体: 携带物体穿越障碍到达B点
释放物体: 在B点释放物体

4. 关键约束

配置驱动: 所有参数必须从config.json读取
避障要求: 机械臂和物体不能与墙体碰撞，只能通过洞口
路径平滑: 使用RRT*算法确保路径可行且平滑
运动学约束: 遵循机械臂的运动学限制

开发规范

配置文件使用规范

# 正确的配置读取方式
import json

# 1. 必须首先读取配置文件
with open('config.json', 'r') as f:
    config = json.load(f)

# 2. 从配置读取机械臂模型路径
robot_model_path = config['robot']['model_path']

# 3. 从配置读取所有其他参数
wall_params = config['wall']
hole_params = config['hole']
task_points = config['task_points']
transport_object = config['transport_object']

严禁的做法

# ❌ 严禁硬编码路径和参数
robot_model = "models/manual_robot.urdf"  # 错误！
wall_position = [2.0, 0.0, 1.0]          # 错误！

测试验证

配置文件修改后，程序行为应相应改变
不同的机械臂模型应能正确加载
墙体和洞口参数变化应反映在仿真中
A、B点位置调整应影响路径规划结果

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