DDT 机器人 sim2sim/sim2real

本仓库是一个基于 ROS 2 的多包工作空间，包含机器人控制器、硬件桥接、仿真桥接（Mujoco / Gazebo / Webots）、交互控制以及机器人模型描述。控制器支持基于有限状态机的策略，并可加载 ONNX 强化学习模型进行推理。 同时提供 Docker 镜像与启动说明，将依赖与配置固化为可复现环境，便于快速部署、复现实验与跨设备一致运行（sim2sim）。

主要功能

• 强化学习控制器（支持 ONNX 推理），基于有限状态机组织控制逻辑
• ros2_control 硬件桥接，连接真实机器人驱动库
• Mujoco / Gazebo / Webots 三种仿真环境桥接与示例世界
• 键盘控制与遥控（ELRS）交互模块
• 多机器人模型与描述（tita、d1(四轮足)、d1h(双轮足)）

目录结构

• controller/rl_controller：基于ros2_control框架强化学习控制器
• hardware：hardware_bridge为ros2_control 硬件桥接节点与启动文件，tita_robot真实机器人底层驱动接口
• interaction：keyboard_controller键盘交互节点，teleop_command遥控手柄交互节点
• simulation：Mujoco、Gazebo、Webots 仿真桥接
• ros_utils: 主要为ros话题名称相关
• urdfs：机器人模型描述文件（URDF/XACRO/Mujoco等）

注意事项

在使用hardware之前，请检查当前d1-ros2 软件版本,使用dpkg -l d1-ros2指令检查，如果当前软件版本为4月01号的，则使用compress_v1分支代码，切记勿使用main分支，否则失控，同时使用前注意安全。以下compress_v1分支使用方法：

git clone https://github.com/DDTRobot/ddt_ros2_control/tree/compress_v1
cd ddt_ros2_control
#在编译hardware_bridge前，source /opt/d1-ros2/setup.bash
source /opt/d1_ros2/setup.bash 
#确保前后机无其他ros2节点在运行，然后启动硬件运控服务
colcon build --symlink-install --packages-up-to rl_controller hardware_bridge
sudo systemctl stop d1_bringup.service
ros2 launch rl_controller hw.launch.py robot:=d1

环境与依赖

• 安装onnx推理引擎

# 根据你的系统架构选择x64或者aarch64
wget https://github.com/microsoft/onnxruntime/releases/download/v1.10.0/onnxruntime-linux-x64-1.10.0.tgz
tar xvf onnxruntime-linux-x64-1.10.0.tgz
sudo cp -a onnxruntime-linux-x64-1.10.0/include/* /usr/include
sudo cp -a onnxruntime-linux-x64-1.10.0/lib/* /usr/lib

• Ubuntu 22.04, ros2 humble, gazebo classic, webots R2025a 安装好ros2 humble后，安装以下依赖：

sudo apt install ros-humble-ros2-control ros-humble-ros2-controllers

• 根据需要安装仿真环境所需的依赖

1. webots

sudo apt install ros-humble-webots-ros2 ros-humble-webots-ros2-control

2. gazebo

sudo apt install ros-humble-gazebo-ros ros-humble-gazebo-ros2-control

3. mujoco 见下方构建部分

构建

以下命令展示了所有可行的编译命令，根据你的实际需要选择必要的组件进行编译。

# 创建并进入工作空间
mkdir -p ~/ddt_ros2_ws && cd ~/ddt_ros2_ws
# 将本仓库放置于 ~/ddt_ros2_ws/
mv ddt_ros2 src
# 如需使用mujoco，执行下方
git clone -b 3.3.0 https://github.com/google-deepmind/mujoco.git
# 构建
cd ~/ddt_ros2_ws
# 编译rl_controller
colcon build --symlink-install --packages-up-to rl_controller 
# 编译仿真环境
colcon build --symlink-install --packages-up-to webots_bridge # 可替换为gazebo_bridge， mujoco_bridge
# 编译机器人模型描述
colcon build --symlink-install --packages-up-to d1_description d1h_description
# 编译硬件桥接
colcon build --symlink-install --packages-up-to hardware_bridge
# 载入环境
source install/setup.bash

仿真运行

• Webots 仿真（地形可选 empty_world、stairs、uneven）：

ros2 launch rl_controller sim_webots.launch.py robot:=d1 terrain:=empty_world

• Gazebo 仿真：

ros2 launch rl_controller sim_gazebo.launch.py robot:=d1h # d1暂时加载不出来

• Mujoco 仿真： 在仿真d1时，需要手动将d1h_description中的meshes复制到d1_description中，并且修改d1_description/CMakeLists.txt中，将meshes注释取消。然后重新编译d1_description

ros2 launch rl_controller sim_mujoco.launch.py robot:=d1

硬件运行

硬件桥接依赖真实机器人驱动库（见 hardware/tita_robot/lib/*/libtita_robot.so）。需要将代码拷贝在机器上，需要配置硬件编译需要的环境，例如colcon后，再进行编译。

sudo apt install python3-colcon-common-extensions

编译运行在硬件上运行运动控制必要的包

colcon build --symlink-install --packages-up-to rl_controller hardware_bridge

• 启动控制器（硬件环境）： 在启动有硬件环境的机器上，需要手动关闭已经启动的运控服务：

sudo systemctl stop d1_bringup.service

如果运行在TITA上，需要注意：

TITA上电后运控板默认进入Ready Mode，需要运行此start.bash，让运控板进入 Direct mode

确保无其他ros2节点在运行，然后启动硬件运控服务：

ros2 launch rl_controller hw.launch.py robot:=d1

交互控制

需编译下述功能包来启用键盘控制与遥控（ELRS）交互模块

colcon build --symlink-install --packages-up-to teleop_command keyboard_controller 
source install/setup.bash

• 键盘控制：

ros2 run keyboard_controller keyboard_controller_node

• 遥控（ELRS）：

ros2 launch teleop_command teleop_command.launch.py

控制器配置与模型

• 控制器参数与模型位于：
  • controller/rl_controller/config/<robot>/controllers.yaml
  • ONNX 模型示例：
    • controller/rl_controller/config/tita/stand.onnx
    • controller/rl_controller/config/d1/height_cargo_out.onnx
• 更新控制策略时，修改对应 controllers.yaml 与 ONNX 文件路径
• 状态机接口与实现：controller/rl_controller/include/rl_controller/fsm/* 与 src/fsm/*

诊断与常见问题

• Webots未找到： 的安装路径要在环境变量中，例如：

export WEBOTS_HOME=/usr/lib/webots

• Mujoco 未找到：确认 mujoco 已安装并设置 MUJOCO_DIR
• 控制器未加载：检查 controller_manager 日志与 controllers.yaml 配置。
• 模型描述加载失败：确认 robot:=<name> 与对应 *_description 包存在且可用
• 如果在TITA上遇到如下编译问题，可以尝试把代码中黄框部分去掉

#include "rl_controller/rl_controller_parameters.hpp"
改成#include "rl_controller_parameters.hpp"

许可证

各子包的许可证可能不同，请参考对应 package.xml 中的 license 字段。