Piper 机器人数据采集与推理工具

基于 LeRobot 格式的 Piper 机械臂数据采集、回放和推理脚本。

文件说明

文件	功能
recorder_v1.py	数据采集脚本 - 录制机器人演示数据
replay_v1.py	数据回放脚本 - 回放采集的数据
inference_simple.py	推理脚本 - 简化版 (每帧推理, EMA平滑)

目录结构

songling_code/
├── recorder_v1.py      # 数据采集
├── replay_v1.py        # 数据回放
├── inference_simple.py # 模型推理
├── data/               # 数据集目录
├── outputs/            # 训练输出

环境要求

• Python 3.10+
• ROS
• LeRobot 库
• Piper 机械臂 ROS 驱动

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数据采集 (recorder_v1.py)

环境启动

# 终端1: 启动 roscore
roscore

# 终端2: 启动机械臂驱动
bash /home/agilex/cobot_magic/Piper_ros_private-ros-noetic/can_config.sh
roslaunch piper start_ms_piper.launch mode:=0

# 终端3: 启动摄像头
roslaunch astra_camera multi_camera.launch

基本用法

# 左臂采集
python recorder_v1.py --repo-id my_data --arm left

# 右臂采集
python recorder_v1.py --repo-id my_data --arm right

# 双臂采集
python recorder_v1.py --repo-id my_data --arm both

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数据回放 (replay_v1.py)

环境启动

# 终端1: 启动 roscore
roscore

# 终端2: 启动机械臂驱动 (mode:=1)
bash /home/agilex/cobot_magic/Piper_ros_private-ros-noetic/can_config.sh
roslaunch piper start_ms_piper.launch mode:=1

基本用法

# 回放指定 episode
python replay_v1.py --repo-id my_data --episode 0 --arm left

# 回放所有 episodes
python replay_v1.py --repo-id my_data --episode -1 --arm left

# 循环回放
python replay_v1.py --repo-id my_data --episode 0 --loop --arm left

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模型推理 (inference_simple.py)

适用于 n_action_steps=1 的训练配置，每帧推理，只取第一个动作，使用 EMA 平滑。

关节限位 (URDF物理限位)

关节	类型	下限	上限
joint1	revolute	-2.618	2.618
joint2	revolute	0	3.14
joint3	revolute	-2.967	0
joint4	revolute	-1.832	1.832
joint5	revolute	-1.22	1.22
joint6	revolute	-3.14	3.14
joint7 (夹爪)	prismatic	0	0.076

基本用法

# 左臂推理
python inference_simple.py --checkpoint outputs/train/piper_act/checkpoints/050000/pretrained_model --arm left

# 右臂推理
python inference_simple.py --checkpoint outputs/train/piper_act/checkpoints/050000/pretrained_model --arm right

# 双臂推理
python inference_simple.py --checkpoint outputs/train/piper_act/checkpoints/050000/pretrained_model --arm both

参数说明

参数	默认值	说明
--checkpoint	必填	模型checkpoint路径
--arm	left	手臂选择: left / right / both
--device	cuda	计算设备
--fps	30	控制频率
--duration	300.0	运行时长(秒)
--smoothing	0.3	EMA平滑系数 (0=完全平滑, 1=不平滑)
--max-change	0.08	每帧最大动作变化量 (rad)

相关链接

• LeRobot 文档
• LeRobot 数据集格式