小桥模型：从机械 CAD 到仿真

非官方学习记录：小桥模型、重定向、训练配置、策略和评估均为我们本地自制/适配，可能与实机存在很大差距。现有结果只作学习对照；后续先按官方建立基准，再扩展。详见 官方基准路线。

记录更新：2026-10-19。当前学习实验使用 v0.4.0-cad-smooth。它是我们由官方 CAD 制作的本地模型，不是厂家发布或完成实机标定的 URDF。

来源和入口

• 机械源：OpenBridge-Robot-Hub 的 hardware-2026.10.12 发布，整机文件 mini_3_0.stp。
• 官方关节编号、限位、峰值力矩和速度来自保存的 Robot Hub 参数表。
• 表达与检查参考 Booster 官方 T1 资产；没有借用 T1 的网格、尺寸或惯量。
• 模型包：/home/z/bridge/robot_description/bridge_description/。
• 普通 URDF：/home/z/bridge/robot_description/bridge_description/urdf/bridge.urdf。
• ROS 版：同目录 bridge_ros.urdf，使用 package://bridge_description/。
• 详细建模记录：模型包内 MODEL_STATUS.md、MANIFEST.json、config/；CAD 中间结果及工具在 /home/z/bridge/robot_description/{cad,tools}/。

当前 URDF SHA-256 为 f0411693eb0586eab4d27a9d027bbd619ca3050efa3a051491fcb9a3421c0805。训练 run 的 experiment.json 保存各自实际使用的模型哈希。

当前结构

22 连杆，21 个 revolute 关节：两臂各 4、两腿各 6、腰部 yaw 1。手臂是肩部三轴加一个肘屈伸，无独立腕关节；头部固定在腰上方的躯干连杆，没有主动颈关节。相机、雷达、外挂机和新平行夹尚未加入当前训练模型。

坐标使用右手系、米/千克/弧度，保留 CAD 装配坐标与轴线；根 base_link 在骨盆，不在地面。转轴依据电机/轴承同轴圆柱几何建立，而非直接使用零件装配原点。用户已经观看并认可当前关节轴线的运动表现；这不代替硬件编码器正向和零位标定。

T1 和小桥不能按关节名字机械对齐。当前李小龙映射中，T1 的 Elbow_Pitch 对应上臂轴向转动，映到小桥 shoulder_yaw；T1 的 Elbow_Yaw 对应实际肘弯曲，映到小桥 elbow_pitch。左右符号、偏置以 /home/z/bridge/rl/bridge_tracking/motions/bridge_bruce_lee.json 的逐关节映射为准。

质量和惯量怎么来的

STEP 没有可直接采用的材料密度/实测质量属性。我们从 CAD 实体体积、形心、几何惯量计算各连杆，按统一密度并用用户确认的 13 kg 标称整机质量归一化。合成时使用平行轴定理；开放曲面只用于外观。

v0.1 曾按旧资料约 10 kg；v0.2 将质量和惯量张量同步缩放到 13 kg。当前总质量核对约 13 kg，惯性张量正定且通过主惯量三角不等式检查。FreeCAD 惯量坐标/单位算法还做过标准长方体的平移、旋转检查。

这些工作证明计算有依据、单位和张量合法，不证明各连杆真实质量、质心和惯量准确。转子/定子拆分、反射惯量、摩擦、背隙、延迟、连续力矩和热限制仍未辨识。

并联踝的等效

真实踝部为双电机并联结构。当前开放链 URDF 使用几何依据的串联 pitch/roll 等效；并联电机角与足踝角映射、雅可比、耦合力矩和实际工作空间尚未建立。外观推杆也没有做闭环随动。

因此当前关节限位和峰值力矩不能自动视为实际并联机构输出包络。仿真学习可以继续，实机部署需要单独完成映射与验证。

碰撞体和可视网格

碰撞使用 40 个基础几何：躯干/手部/足底盒体、四肢圆柱、头部球体等。尺度来自小桥 CAD，方式参考 T1。可视网格不参与接触；动力学接触的计算成本不能只看渲染面的数量。

网格曾做过 v0.3 体素重建和激进减面，用户认为表面破损、沟壑明显，因此停用。v0.4 重新从 CAD 出发，去小型紧固件/内部细节、在可接受条件下修补小孔，再温和减面；修补失败的复杂孔保留。

当前约 388 万三角面、38 个 STL 块，原始约 428 万面。单个超大网格按面无损分块以满足 MuJoCo 的 STL 限制。保留外观是这一版的选择，不能声称网格已大幅压缩或训练因此明显加速。

自制模型上的学习测试到了哪一步

• URDF 解析、ROS 包构建、MuJoCo 加载、各关节 FK 有限值、总质量和惯量合法性已检查。
• 零位无非相邻基础碰撞体穿透；随机姿态并非全部无碰撞，需要逐动作避碰。
• 后续已完成李小龙、江南 Style v3、2 Phút Hơn v1 的自由基座动态训练/回放与评估，见 实验记录。
• 模型包生成时的 MODEL_STATUS.md / MANIFEST.json 仍有“尚未动力学验证”等历史句子，甚至旧网格文字字段；当前动态结果以独立 run 报告为准，网格以 v0.4 实际文件与检查为准。本次笔记更新不改动模型和旧实验快照。

查看和重建

只查看关节与外观，不进行动态控制：

bash /home/z/bridge/robot_description/tools/preview_bridge.sh
bash /home/z/bridge/robot_description/tools/preview_bridge.sh --collisions

重建按模型包 MODEL_STATUS.md 中的工具顺序进行，先输出候选并验收。重建后重新核对轴线、限位、网格、碰撞和惯量；旧 checkpoint 始终与它的模型哈希对应。

后续模型使用原则

这份模型留作 CAD 建模与 RL 学习记录。即使某些关节轴线、总质量或动作外观与资料吻合，也不意味着惯量、并联踝、电机和接触模型接近实机。后续先采用官方实际发布的模型及控制/训练配置完成基准，再记录需要的扩展，不继续把本地派生模型当成官方替代品。参见 官方基准路线。