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2026-05-27 14:35:55 +08:00
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commit 11ad6c55f4

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@ -92,13 +92,151 @@ ROS 端默认参数:
| `quat` | float[4] | 手柄姿态 `[qx, qy, qz, qw]` | | `quat` | float[4] | 手柄姿态 `[qx, qy, qz, qw]` |
| `frame_id` | string | 可选,默认 `xr_world` | | `frame_id` | string | 可选,默认 `xr_world` |
## 3. PICO 端准备 ## 3. PICO 端到底安装什么
### 3.1 硬件与网络 根据官方视频 `XRoboToolkit Unity Client Setup Tutorial` 和当前项目现状PICO 端有两条路线。先把选择说清楚,这一步很重要。
| 路线 | PICO 端安装 | PC 端安装 | 是否直接适配当前 ROS 项目 | 适合用途 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 当前项目直连路线 | 自定义 `XR-RM UDP Sender` APK | 不需要 XRoboToolkit PC-Service | 是 | 直接给 `/xr/left_controller``/xr/right_controller` 发当前项目 JSON |
| 官方 XRoboToolkit 路线 | 官方 `XRoboToolkit-PICO-1.1.1.apk` | 官方 `XRoboToolkit-PC-Service` | 否,需要额外 bridge | 复现论文官方 App、验证 PICO 手柄/手势/数据采集 UI |
如果你的目标是现在让 RM75 跟随 PICO 手柄,优先走“当前项目直连路线”。官方 APK 的 `Send` 会把数据发给 XRoboToolkit PC-Service不会直接发送本项目的 UDP JSON。
## 4. 官方视频路线:安装 XRoboToolkit App
这一节对应官方视频里的操作。它可以帮你确认 PICO 4 Ultra、手柄追踪、官方 App 和 PC-Service 都正常,但它不是当前 ROS 项目的直接输入源。
### 4.1 PC 端安装 PC-Service
官方视频使用 Windows 演示:
1. 打开 XRoboToolkit 主页:`https://xr-robotics.github.io/`
2. 点击 `Github`,进入 `XR-Robotics` 组织。
3. 打开 `XRoboToolkit-PC-Service` 仓库的 `Releases`
4. Windows 下载 `XRoboToolkit-PC-Service.win.zip`
5. 解压后进入 `bin` 目录。
6. 视频里运行的是 `run3D.bat`。如果只需要后台服务,也可以按官方 README 使用 `runService.bat`
如果 PC 是 Ubuntu 22.04,可下载 release 里的:
```text
XRoboToolkit_PC_Service_1.0.0_ubuntu_22.04_amd64.deb
```
安装并启动:
```bash
sudo apt install ./XRoboToolkit_PC_Service_1.0.0_ubuntu_22.04_amd64.deb
/opt/apps/roboticsservice/runService.sh
```
服务启动后,确保 PICO 和这台 PC 在同一个局域网。
### 4.2 PICO 端安装官方 APK
官方视频下载的是 Unity Client release 里的 APK。当前可用 release 名称为:
```text
XRoboToolkit-PICO-1.1.1.apk
```
安装步骤:
1. 在 PICO 上开启开发者模式和 USB 调试。
2. 用 USB-C 线连接 PICO 和 PC。
3. PC 上安装 ADB
```bash
sudo apt update
sudo apt install android-tools-adb
```
4. 查看设备:
```bash
adb devices
```
PICO 内会弹出 USB 调试授权,选择允许。再次执行 `adb devices`,应看到 `device` 状态。
5. 安装 APK
```bash
adb install -r XRoboToolkit-PICO-1.1.1.apk
```
看到 `Success` 表示安装完成。
### 4.3 PICO 里如何配置官方 App
戴上 PICO
1. 打开 `Library`
2. 找到 `XRoboToolkit` 应用。如果它不在普通应用列表里,到未知来源/开发者应用区域找。
3. 打开应用。
4. 如果 PC-Service 和 PICO 在同一 Wi-Fi应用会自动弹出 PC-Service 主机列表。
5. 用手柄扳机点击运行 PC-Service 的那台 PC。
6. 如果没有自动弹窗,在主面板 `Network -> PC Service``Enter` 里手动输入 PC-Service 的 IP。
7. 连接成功后,主面板状态应显示类似 `WORKING`
官方 App 主面板建议这样设置:
| 面板 | 选项 | 推荐设置 |
| --- | --- | --- |
| `Tracking` | `Head` | 可关,当前 RM75 项目不用头显位姿 |
| `Tracking` | `Controller` | 必须开,用于左右手柄 6DoF pose 和按键 |
| `Tracking` | `Hand` | 可关,除非你要验证裸手追踪 |
| `PICO Motion Tracker` | `Mode` | `None`,当前项目不用全身/物体 tracker |
| `Data & Control` | `Send` | 开,开始向 PC-Service 同步追踪数据 |
| `Data & Control` | `Switch w/ A Button` | 可选,开后可用右手 A 键暂停/恢复发送 |
| `Remote Vision` | video source | 当前项目先不用,保持关闭 |
| `Data Collection` | `Record` | 当前项目先不用,保持关闭 |
官方视频里还演示了:
- 勾选 `Controller` 后点击 `Send`PC-Service 窗口能看到 controller tracking 状态。
- 放下手柄、伸出手,可验证 `Hand` tracking。
- `Remote Vision` 可选择 `ZEDMINI` 并输入相机端 IP但这属于视频回传链路当前 RM75 手柄遥操作不需要。
- `Data Collection -> Tracking -> Record` 会把记录文件保存在 PICO 的 `/sdcard/Download`,可用 `adb pull` 取回。
取回官方 App 录制文件示例:
```bash
adb shell ls /sdcard/Download
adb pull /sdcard/Download/<record_file_name> .
```
### 4.4 官方 App 与当前项目的关系
官方 `XRoboToolkit-PICO` App 发给的是 `XRoboToolkit-PC-Service`,而当前项目的 `udp_controller_receiver` 监听的是轻量 UDP JSON
```text
PICO UDP JSON -> udp_controller_receiver -> /xr/left_controller, /xr/right_controller
```
所以:
- 只安装官方 APK当前项目不会收到 `/xr/*_controller` 数据。
- 如果要使用官方 APK 控制当前项目,需要额外写一个 bridge从 PC-Service/PC-Service-Pybind 读取 controller tracking再转成本项目 UDP JSON 或直接发布 `xr_rm_interfaces/XrController`
- 当前仓库现在没有这个 bridge因此现场调试建议先用下面的自定义 UDP Sender APK。
## 5. 当前项目直连路线:安装自定义 UDP Sender APK
这条路线最贴合当前代码。PICO 端 App 的职责很简单:
```text
读取左右手柄 pose / grip / trigger
-> 组成本项目 JSON
-> UDP 发到 Ubuntu ROS 主机:15000
```
### 5.1 PICO 和 Ubuntu 网络配置
1. PICO 4 Ultra 和 Ubuntu ROS 主机连接到同一个局域网。 1. PICO 4 Ultra 和 Ubuntu ROS 主机连接到同一个局域网。
2. 在 Ubuntu 上查看主机 IP 2. 在 Ubuntu 上查看主机 IP
```bash ```bash
hostname -I hostname -I
``` ```
@ -111,19 +249,71 @@ hostname -I
sudo ufw allow 15000/udp sudo ufw allow 15000/udp
``` ```
4. PICO 上打开开发者模式和 USB 调试,方便 Unity 直接 Build And Run 4. PICO 上打开开发者模式和 USB 调试,方便`adb install` 安装 APK
### 3.2 Unity 工程 ### 5.2 在开发电脑上配置 Unity 工程
推荐使用 Unity LTS 版本,并安装 Android Build Support、Android SDK/NDK、OpenJDK 操作平台:开发电脑,不是在 PICO 头显里操作。可以是 Windows也可以是 Ubuntu/macOS。建议优先用 Windows因为 PICO/Unity/ADB 调试资料最多
工程设置建议: 本节目标:做出一个能在 PICO 4 Ultra 上运行的 Android APK。这个 APK 读取左右手柄,并把数据 UDP 发给 Ubuntu ROS 主机。
1. `File -> Build Settings -> Android -> Switch Platform` 前置条件:
2. `Player Settings -> Other Settings` 中设置包名,例如 `com.local.xr_rm_udp_sender`
3. `Player Settings -> Other Settings -> Internet Access` 设为 `Require`。UDP 发送需要 Android `INTERNET` 权限 - 已经完成 5.1,知道 Ubuntu ROS 主机 IP例如 `192.168.1.42`
4. 导入 PICO Unity Integration SDK - 开发电脑已安装 Unity Hub
5. 按 PICO 官方输入映射文档,手柄输入通过 Unity XR Input System 的 `CommonUsages` 读取 - Unity 已安装 Android Build Support、Android SDK/NDK、OpenJDK
- 已下载 PICO Unity Integration SDK或能从 PICO 官方资源页导入。
- PICO 4 Ultra 已开启开发者模式,后面可以用 ADB 安装 APK。
推荐环境参考官方 Unity Client
| 项目 | 推荐 |
| --- | --- |
| Unity | `2022.3.16f1` 或同系列 LTS |
| Build Target | Android |
| Android SDK | 29 或 Unity LTS 自带 SDK |
| Android NDK | 21.4.7075529 或 Unity LTS 自带 NDK |
| PICO SDK | PICO Unity Integration SDK |
详细步骤:
1. 打开 Unity Hub新建一个 `3D Core` 或空白 3D 项目,例如 `XR_RM_PICO_UDP_Sender`
2. 进入 `File -> Build Settings`
3. 选择 `Android`
4. 点击 `Switch Platform`。如果按钮灰色,说明已经是 Android 平台。
5. 打开 `Edit -> Project Settings -> Player -> Android -> Other Settings`
6. 设置 `Package Name`,例如:
```text
com.local.xr_rm_udp_sender
```
7. 设置 `Minimum API Level`。一般使用 Unity/PICO SDK 推荐值即可;如果不确定,用 Android 10/API 29。
8. 设置 `Target API Level`。一般选择 `Automatic` 或 Unity 当前安装的最高 Android API。
9. 找到 `Internet Access`,设为 `Require`。这是必须项,否则 Android 可能不给 UDP 网络权限。
10. 导入 PICO Unity Integration SDK。
11. 打开 `Edit -> Project Settings -> XR Plug-in Management`
12. 在 Android 选项卡中启用 PICO XR Loader或按你当前 PICO SDK 文档启用对应 XR 插件。
13. 确认项目能读取 Unity XR 输入。后面的脚本会使用 `UnityEngine.XR.InputDevices``CommonUsages`
14. 在场景中新建空物体:`GameObject -> Create Empty`
15. 命名为 `PicoControllerUdpSender`
16. 按 5.5 创建并挂载 `PicoControllerUdpSender.cs` 脚本。
17. 在 Inspector 中把脚本参数设置为:
```text
Host = Ubuntu ROS 主机 IP例如 192.168.1.42
Port = 15000
Send Hz = 60
Convert Unity To Project Coordinates = true
```
完成本节后Unity 工程应该具备:
- Android 构建目标。
- Android 网络权限。
- PICO/XR 插件。
- 一个会发送 UDP 的场景对象。
- 目标 IP/端口已经指向 Ubuntu ROS 主机。
如果使用 Unity OpenXR 输入路径,常用映射是: 如果使用 Unity OpenXR 输入路径,常用映射是:
@ -136,9 +326,207 @@ sudo ufw allow 15000/udp
| 抓握按钮 | `gripButton` | squeeze click/button | | 抓握按钮 | `gripButton` | squeeze click/button |
| 抓握模拟量 | `grip` | `/input/squeeze/value` | | 抓握模拟量 | `grip` | `/input/squeeze/value` |
## 4. Unity 最小 UDP 发送脚本 ### 5.3 在 PICO 头显里配置 UDP Sender App
在 Unity 中创建 `PicoControllerUdpSender.cs`,挂到一个常驻 GameObject 上。把 Inspector 里的 `Host` 改成 Ubuntu ROS 主机 IP`Port` 保持 `15000` 操作平台PICO 4 Ultra 头显内。不是 Ubuntu 终端,也不是 Unity 编辑器
本节目标:打开你安装好的 UDP Sender App确认它发送到正确的 Ubuntu ROS 主机。
前置条件:
- 已经按 5.2 做好 Unity 工程。
- 已经按 5.4 把 APK 安装到 PICO或已经通过 Unity `Build And Run` 安装到 PICO。
- PICO 和 Ubuntu ROS 主机在同一个局域网。
- Ubuntu ROS 主机已启动 UDP 接收器,或准备按第 6 节启动。
打开 App
1. 戴上 PICO 4 Ultra。
2. 打开 `Library`
3. 如果普通应用列表里没有你的 App进入未知来源/开发者应用区域。
4. 打开 `XR-RM-PICO-UDP-Sender`,或你自己设置的应用名称。
如果你的 UDP Sender App 有 UIPICO 端推荐配置为:
| 配置项 | 值 |
| --- | --- |
| `Target IP` / `Host` | Ubuntu ROS 主机 IP例如 `192.168.1.42` |
| `Target Port` | `15000` |
| `Send Rate` | `60 Hz`,稳定后可用 `90 Hz` |
| `Controller Tracking` | `On` |
| `Head Tracking` | `Off`,当前项目不用 |
| `Hand Tracking` | `Off`,当前项目不用 |
| `Motion Tracker` | `None` |
| `Coordinate Mode` | 发送 PICO/OpenXR 风格:`+X` 右,`+Y` 上,`+Z` 后 |
| `Send` | ROS 端接收器启动后再打开 |
推荐操作顺序:
1. 先在 Ubuntu 端启动第 6 节的 UDP 接收器。
2. 再在 PICO App 里打开 `Send`
3. 先不要按左右手 `grip`
4. 在 Ubuntu 上观察 `/xr/left_controller``/xr/right_controller` 是否有持续数据。
5. 确认两个 topic 都有 `grip: false` 的数据后,再分别按左右手抓握键。
如果 App 没有 UI就不需要在 PICO 里填配置。你需要在 Unity Inspector 里预先写死:
```text
host = Ubuntu ROS 主机 IP
port = 15000
sendHz = 60
convertUnityToProjectCoordinates = true
```
无 UI 版本启动后通常会立刻发送 UDP。此时要特别确认 Ubuntu 端已经启动接收器,否则你会以为 App 没工作,其实只是没人接包。
### 5.4 在开发电脑上用 ADB 安装 APK 到 PICO
操作平台:开发电脑终端 + PICO 头显。终端命令在开发电脑上执行,授权弹窗在 PICO 头显里确认。
本节目标:把 Unity 导出的 APK 安装到 PICO 4 Ultra。
前置条件:
- 已经从 Unity 导出了 Android APK。
- PICO 已开启开发者模式和 USB 调试。
- 开发电脑已安装 ADB。
- PICO 用 USB-C 线连接到开发电脑。
假设 Unity 导出的 APK 名为:
```text
XR-RM-PICO-UDP-Sender.apk
```
安装 ADB
Ubuntu 开发电脑:
```bash
sudo apt update
sudo apt install android-tools-adb
```
Windows 开发电脑:
```text
安装 Android Studio或单独安装 Android SDK Platform-Tools。
然后在 PowerShell/CMD 中进入 platform-tools 目录,或把该目录加入 PATH。
```
检查 PICO 是否连接:
```bash
adb devices
```
第一次连接时PICO 头显里会出现 USB 调试授权弹窗。戴上头显,选择允许。然后再次执行:
```bash
adb devices
```
正确结果应类似:
```text
List of devices attached
XXXXXXXXXXXX device
```
如果显示 `unauthorized`,说明还没有在 PICO 里允许 USB 调试。重新插拔 USB 线,或执行:
```bash
adb kill-server
adb start-server
adb devices
```
安装 APK
```bash
adb install -r XR-RM-PICO-UDP-Sender.apk
```
看到下面输出表示安装成功:
```text
Success
```
安装完成后,可以查看应用是否在设备上:
```bash
adb shell pm list packages | grep xr_rm
```
Windows PowerShell/CMD 可以用:
```bash
adb shell pm list packages | findstr xr_rm
```
戴上 PICO
1. 打开 `Library`
2. 进入未知来源/开发者应用区域。
3. 打开 `XR-RM-PICO-UDP-Sender`
4. 确认 App 里显示的目标 IP 和端口正确。
5. 先不要按 `grip`,观察 ROS topic 是否有 `grip=false` 的稳定数据。
6. 再按左右手 `grip` 分别验证。
### 5.5 在 Unity 工程中添加最小 UDP 发送脚本
操作平台:开发电脑上的 Unity 编辑器。
本节目标:给 5.2 的 Unity 工程添加一个最小脚本,使 APK 能发送当前 ROS 项目需要的 UDP JSON。
前置条件:
- 已经完成 5.2 的 Unity 工程配置。
- 场景里已经有一个空物体 `PicoControllerUdpSender`,或准备新建。
- 已经知道 Ubuntu ROS 主机 IP。
- Unity 工程可以正常切换到 Android 平台。
创建脚本:
1. 在 Unity `Project` 面板中进入 `Assets`
2. 新建目录 `Scripts`,如果已有可跳过。
3. 右键 `Scripts -> Create -> C# Script`
4. 文件名必须写成:
```text
PicoControllerUdpSender.cs
```
5. 双击打开脚本。
6. 删除 Unity 自动生成的内容。
7. 粘贴下面完整代码。
8. 保存脚本,回到 Unity等待编译完成。
挂载脚本:
1.`Hierarchy` 面板中选择 5.2 创建的空物体 `PicoControllerUdpSender`
2. 如果还没有空物体,执行 `GameObject -> Create Empty`,命名为 `PicoControllerUdpSender`
3.`Assets/Scripts/PicoControllerUdpSender.cs` 拖到这个空物体的 Inspector 上。
4. 在 Inspector 中设置:
```text
Host = Ubuntu ROS 主机 IP例如 192.168.1.42
Port = 15000
Send Hz = 60
Convert Unity To Project Coordinates = true
```
5. 保存场景:`File -> Save As`,例如保存为 `Assets/Scenes/Main.unity`
6. 打开 `File -> Build Settings`
7. 确认 `Scenes In Build` 里包含当前场景。如果没有,点击 `Add Open Scenes`
8. 点击 `Build` 导出 APK或在 PICO 已经 USB 连接且 ADB 授权后点击 `Build And Run`
导出的 APK 可命名为:
```text
XR-RM-PICO-UDP-Sender.apk
```
```csharp ```csharp
using System; using System;
@ -289,7 +677,7 @@ public class PicoControllerUdpSender : MonoBehaviour
- 当前项目的主控制只用位置相对位移,姿态 `quat` 会发布出来,但暂不参与机械臂姿态控制。 - 当前项目的主控制只用位置相对位移,姿态 `quat` 会发布出来,但暂不参与机械臂姿态控制。
- `OnDisable()` 会补发一次 `grip=false`,避免退出 PICO 应用时机械臂保持 active 状态。 - `OnDisable()` 会补发一次 `grip=false`,避免退出 PICO 应用时机械臂保持 active 状态。
## 5. ROS 端先做低层 UDP 验证 ## 6. ROS 端先做低层 UDP 验证
在工作空间根目录 `/home/robot/WS_xr` 执行: 在工作空间根目录 `/home/robot/WS_xr` 执行:
@ -336,7 +724,7 @@ sudo tcpdump -ni any udp port 15000
能看到 UDP 但 ROS topic 没数据,说明 JSON 字段不符合协议。看 `udp_controller_receiver` 终端里的 `XR 数据包格式错误``XR 手柄字段错误` 能看到 UDP 但 ROS topic 没数据,说明 JSON 字段不符合协议。看 `udp_controller_receiver` 终端里的 `XR 数据包格式错误``XR 手柄字段错误`
## 6. 用 sample_udp_sender 排除 ROS 端问题 ## 7. 用 sample_udp_sender 排除 ROS 端问题
在接 PICO 前,先确认 ROS 端链路是通的。 在接 PICO 前,先确认 ROS 端链路是通的。
@ -367,7 +755,7 @@ ros2 topic echo /xr_rm/right_rm75/cmd_vel
如果 sample sender 正常,而 PICO 不正常,问题在 PICO 端 IP、端口、权限、JSON 或坐标转换。 如果 sample sender 正常,而 PICO 不正常,问题在 PICO 端 IP、端口、权限、JSON 或坐标转换。
## 7. PICO 端 mock 闭环调试流程 ## 8. PICO 端 mock 闭环调试流程
先不要连接真机,使用 mock 模式验证完整控制链。 先不要连接真机,使用 mock 模式验证完整控制链。
@ -389,7 +777,7 @@ ros2 topic echo /xr_rm/left_rm75/cmd_vel
6. 右手重复同样流程。 6. 右手重复同样流程。
7.`ros2 topic hz` 确认频率稳定,建议 `50 Hz` 以上。 7.`ros2 topic hz` 确认频率稳定,建议 `50 Hz` 以上。
## 8. 坐标方向检查 ## 9. 坐标方向检查
当前配置使用的 PICO/OpenXR 位置坐标: 当前配置使用的 PICO/OpenXR 位置坐标:
@ -418,7 +806,7 @@ ros2 topic echo /xr_rm/left_rm75/cmd_vel
如果 ROS topic 正确,但某一只机械臂运动方向不符合现场坐标,优先只改对应 YAML 的 `xr_to_robot_matrix`,不要同时改 Unity 坐标和机器人映射。 如果 ROS topic 正确,但某一只机械臂运动方向不符合现场坐标,优先只改对应 YAML 的 `xr_to_robot_matrix`,不要同时改 Unity 坐标和机器人映射。
## 9. 单臂真机小幅调试 ## 10. 单臂真机小幅调试
真机前检查: 真机前检查:
@ -448,7 +836,7 @@ ros2 launch xr_rm_bringup arm_debug.launch.py arm:=right use_mock:=false udp_por
4. 松开 `grip`,确认机械臂停止。 4. 松开 `grip`,确认机械臂停止。
5. 每次只验证一个方向。 5. 每次只验证一个方向。
## 10. 双臂真机调试 ## 11. 双臂真机调试
只有在左右单臂都通过后,再启动双臂: 只有在左右单臂都通过后,再启动双臂:
@ -466,7 +854,7 @@ ros2 launch xr_rm_bringup arm_debug.launch.py arm:=both use_mock:=false \
3. 只按右手 `grip`,确认只有右臂响应。 3. 只按右手 `grip`,确认只有右臂响应。
4. 左右同时按住 `grip`,做小幅、慢速、单轴运动。 4. 左右同时按住 `grip`,做小幅、慢速、单轴运动。
## 11. 常见问题 ## 12. 常见问题
| 现象 | 排查 | | 现象 | 排查 |
| --- | --- | | --- | --- |
@ -480,8 +868,12 @@ ros2 launch xr_rm_bringup arm_debug.launch.py arm:=both use_mock:=false \
| 某一只臂方向反了 | 修改对应 YAML 的 `xr_to_robot_matrix` 符号 | | 某一只臂方向反了 | 修改对应 YAML 的 `xr_to_robot_matrix` 符号 |
| 抖动明显 | 降低 `scale``kp_linear`,提高 `deadband_m`,保持 `low_pass_alpha` 不要过大 | | 抖动明显 | 降低 `scale``kp_linear`,提高 `deadband_m`,保持 `low_pass_alpha` 不要过大 |
## 12. 参考入口 ## 13. 参考入口
- XRoboToolkit Unity Client Setup Tutorial: https://www.youtube.com/watch?v=Yhcm72h3ir4
- XRoboToolkit homepage: https://xr-robotics.github.io/
- XRoboToolkit Unity Client release: https://github.com/XR-Robotics/XRoboToolkit-Unity-Client/releases
- XRoboToolkit PC-Service release: https://github.com/XR-Robotics/XRoboToolkit-PC-Service/releases
- PICO Controller & HMD input mapping: https://developer-cn.picoxr.com/en/document/unity/input-mapping/ - PICO Controller & HMD input mapping: https://developer-cn.picoxr.com/en/document/unity/input-mapping/
- PICO Unity Integration SDK: https://github.com/Pico-Developer/PICO-Unity-Integration-SDK - PICO Unity Integration SDK: https://github.com/Pico-Developer/PICO-Unity-Integration-SDK
- PICO `PXR_Input` API: https://developer-cn.picoxr.com/en/reference/unity/client-api/PXR_Input/ - PICO `PXR_Input` API: https://developer-cn.picoxr.com/en/reference/unity/client-api/PXR_Input/