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- Unity frontend with ROS-TCP-Connector for ROS2 communication - Docker-based ROS2 Jazzy backend with MoveIt2 integration - Support for 1-9 DOF manipulators - UR5 robot configuration and URDF files - Assembly task feasibility analysis tools - Comprehensive documentation and deployment guides 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude <noreply@anthropic.com>
5.9 KiB
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Unity-MoveIt2 通用机械臂仿真系统
🎯 项目概述
本项目是一个支持1-9自由度机械臂的Unity-MoveIt2交互式仿真系统，专为有限空间内的装配任务可行性分析而设计。系统结合了Unity的强大可视化能力和MoveIt2的智能路径规划功能，为机器人装配任务提供完整的仿真验证解决方案。
✨ 核心特性
- 🔧 通用性：支持1-9自由度任意机械臂配置
- 🎮 交互性：Unity 6DOF拖拽操作，实时末端控制
- 🧠 智能性：MoveIt2路径规划，碰撞检测与避障
- 📊 可视化：实时轨迹显示，碰撞热图，状态监控
- 🏭 装配仿真：有限空间装配可行性分析与环境影响评估
🏗️ 系统架构
┌─────────────────┐ ROS2 TCP Bridge ┌─────────────────┐
│ Unity 前端 │ ◄─────────────────► │ MoveIt2 后端 │
│ │ │ │
│ • 3D可视化 │ │ • 路径规划 │
│ • 交互控制 │ │ • 碰撞检测 │
│ • 任务标注 │ │ • 运动学解算 │
│ • 环境编辑 │ │ • 可行性分析 │
└─────────────────┘ └─────────────────┘
🚀 快速开始
环境要求
- Unity: 2022.3 LTS 或更高版本 (推荐 2022.3.57f1c2)
- ROS2: Jazzy (推荐) 或 Humble
- Docker: 20.10+ (推荐)
- 操作系统: Windows 10/11, Ubuntu 20.04/22.04
安装步骤
-
克隆项目
git clone <repository-url> cd DockerRos2Arm-niryo_arm -
启动ROS2后端
cd ros2-workspace docker-compose up -d -
配置Unity项目
# 打开Unity Hub，导入unity-project目录 # 安装ROS TCP Connector包 -
运行系统
- 启动ROS2服务：
roslaunch niryo_moveit demo.launch - 运行Unity场景：打开MainScene并点击Play
- 启动ROS2服务：
📁 项目结构
DockerRos2Arm-niryo_arm/
├── docs/ # 📚 项目文档
│ ├── architecture/ # 架构设计文档
│ ├── api/ # API接口文档
│ ├── deployment/ # 部署指南
│ ├── user-guide/ # 用户指南
│ └── developer-guide/ # 开发者指南
├── configs/ # ⚙️ 配置文件
│ ├── robots/ # 机器人配置
│ ├── unity/ # Unity配置
│ ├── ros2/ # ROS2配置
│ └── docker/ # Docker配置
├── scripts/ # 🔧 脚本工具
├── examples/ # 📋 示例代码
├── tests/ # 🧪 测试文件
├── assets/ # 🎨 资源文件
├── unity-project/ # 🎮 Unity项目
├── ros2-workspace/ # 🤖 ROS2工作空间
└── README.md # 📖 项目说明
🎯 主要功能
1. 通用机械臂适配
- 动态URDF加载与解析
- 1-9自由度关节配置
- 自动运动学参数计算
- 多品牌机器人支持
2. 交互式控制
- Unity 6DOF末端拖拽
- 实时逆运动学求解
- 关节空间/笛卡尔空间切换
- 速度与加速度限制
3. 智能路径规划
- MoveIt2 OMPL规划器集成
- 多种规划算法支持
- 碰撞检测与避障
- 轨迹优化与平滑
4. 装配仿真分析
- 有限空间可行性评估
- 环境约束建模
- 装配序列优化
- 碰撞风险分析
🔧 配置说明
机器人配置
在 configs/robots/ 目录下创建机器人配置文件：
# example_robot.yaml
robot_name: "example_7dof"
dof: 7
urdf_path: "robots/example_7dof.urdf"
srdf_path: "robots/example_7dof.srdf"
joint_limits:
- {name: "joint1", min: -3.14, max: 3.14, velocity: 1.0}
# ... 更多关节配置
Unity配置
在 configs/unity/ 目录下配置Unity参数：
{
"ros_bridge": {
"ip": "127.0.0.1",
"port": 10000
},
"visualization": {
"show_trajectory": true,
"show_collision": true,
"update_rate": 30
}
}
📊 性能指标
- 延迟: < 50ms (Unity ↔ ROS2)
- 更新频率: 30Hz (可视化)
- 规划时间: < 2s (7DOF复杂场景)
- 内存占用: < 2GB (完整系统)
🧪 测试与验证
# 运行单元测试
cd tests
python -m pytest test_kinematics.py
# 运行集成测试
./scripts/run_integration_tests.sh
# 性能基准测试
./scripts/benchmark.sh
📖 文档导航
🤝 贡献指南
- Fork 项目
- 创建特性分支 (
git checkout -b feature/AmazingFeature) - 提交更改 (
git commit -m 'Add some AmazingFeature') - 推送到分支 (
git push origin feature/AmazingFeature) - 打开 Pull Request
📄 许可证
本项目采用 MIT 许可证 - 查看 LICENSE 文件了解详情。
🆘 支持与反馈
- 问题报告: GitHub Issues
- 功能请求: GitHub Discussions
- 技术支持: support@your-domain.com
🏷️ 版本历史
- v1.0.0 - 初始版本，支持基础机械臂仿真
- v1.1.0 - 添加装配仿真功能
- v1.2.0 - 支持1-9自由度通用配置
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