robotics-lab-assets

本工程提供 5 个设备的 Isaac Sim 与 MuJoCo 资产。当前 5 个设备均已通过 MuJoCo、Isaac Sim PhysX 和 Isaac Sim Newton 的加载及短运动检查。实测结果见 验证记录，各环境图像见下方总览。

另外提供 帕西尼 M3025 独立触觉模块 和 自定义夹爪双 M3025 触觉入口。完整夹爪已在 MuJoCo、Isaac Sim PhysX 和 Isaac Sim Newton 中完成双侧接触、横移、松开及力的一致性检查。每侧输出 77 个测点的三维力。Newton 使用 Isaac Sim 内的 MuJoCo Warp CUDA 求解器，CPU 模式关闭；具体后端与测试结果见 Newton 记录。空间分配参数尚未实物标定，检查通过不代表达到真实传感器精度。

MuJoCo 是用于计算多刚体运动和接触的物理仿真软件。MJCF 是 MuJoCo 的 XML 模型格式。Isaac Sim 是 NVIDIA 的机器人仿真软件；本工程分别配置其 PhysX 和 Newton 物理引擎。USD 是描述场景、几何和物理属性的文件格式。URDF 是用 XML 描述机器人连杆与关节的格式。

设备及使用说明	模型总质量（kg）	运动关节数量（个）	独立位置执行器数量（个）
自定义两指夹爪	0.805600	6	1
知行 CTAG2F90-D 两指夹爪	0.800000	6	1
LinkerHand L20 五指右手	0.236780	21	16
Universal Robots UR3e	10.630000	6	6
Universal Robots UR5e	20.994900	6	6

质量取自当前模型，不全部代表实物称量。自定义夹爪采用已有整机称量值，但零件分配含估算。L20 的 0.236780296 kg 是用户指定的项目 MJCF 质量之和，该模型与厂家 URDF 快照不同。两款机械臂的参数属于上游简化模型。数据依据见 参数记录和来源记录。

总览从左至右为 MuJoCo、Isaac Sim PhysX 和 Isaac Sim Newton；每行对应一个设备。原始图像分辨率均为 1280 × 960 px。Isaac Sim 图像使用物理接口读回的运动姿态，不使用初始文件姿态替代实测结果。

自定义夹爪触觉展示

下图和视频来自完整夹爪的实际物理状态及接触力。测点是触觉阵列中具有独立编号的感知位置。颜色表示每个测点的局部压缩力，箭头表示传感器基座坐标中的 x、y 力分量。两侧测点分布随接触位置变化，不把合力复制到所有测点。

触觉环境	实际测试范围	图与视频	原始记录
MuJoCo	双侧接触、横移切向响应、松开归零、合力及运动方程核对	视频 · 力分布	JSON · 数组
Isaac Sim PhysX	同上，另核对独立的法向和摩擦记录	视频 · 力分布	JSON · 数组
Isaac Sim Newton	同上，使用 MuJoCo Warp 接触检测及 CUDA 求解	视频 · 力分布	JSON · 数组

视频将实际物理姿态、两侧测点力、合力数值和原始力曲线同步展示。每个视频对应一次完整接触试验，慢放便于观察。没有对运动作插值，也没有平滑力数据。视频设置与数据摘要见 展示记录。PhysX 保持阶段的接触力波动在视频和 三环境原始力曲线 中保留。

参考 OpenTac 的仿真说明，本工程将接触力学、测点空间响应和传感器读出分开说明。M3025 当前采用刚体接触力与未标定的空间权重，没有实现 OpenTac 的弹性凸起或压阻电信号模型。方法比较、坐标约定、Newton 必需配置和全部运行命令见 夹爪触觉 README。

目录与入口

assets/
  gripper_custom/          自定义两指夹爪，含两根从动杆
  gripper_ctag2f90d/       知行两指夹爪
  linkerhand_l20_right/   L20 五指右手
  ur3e/                   UR3e 机械臂
  ur5e/                   UR5e 机械臂
    mujoco/               scene.xml、设备 XML 与所有网格依赖
    isaac_sim/            设备名.usda 入口及其相对路径依赖
    reference_urdf/       本地已有 URDF，仅作参考；UR3e 来源包未附 URDF
sources/                  原始来源说明、固定提交号与输入摘要
sensors/paxini_m3025/      独立传感器模型、测点配置和通用接触数据转换
tools/                    准备、配置、短运动检查和文档脚本
validation/               当前参数、采样结果、依赖检查与 SHA-256 摘要
renders/                  三环境图像、运动视频及双传感器触觉展示

从各设备的 README 打开 mujoco/scene.xml 或 isaac_sim/设备名.usda。知行夹爪另附 UR 转接法兰的安装模型和 UR5e 组合场景，见其 README 的“与 UR 机械臂的连接”一节。运行资产的依赖均位于本工程内，没有引用桌面旧工程。URDF 是参考输入，不替代当前入口；L20 厂家 URDF 与项目 MJCF 的版本差异已保留。

SHA-256 是检查文件内容是否改变的摘要。完整资产摘要见 asset_hashes.json。

运行方法

本机使用 D:\Software\miniconda\envs\isaaclab\python.exe。Isaac Sim 版本为 6.1.0.0，图形处理器为 NVIDIA GeForce RTX 5090。独立 MuJoCo 检查使用 3.12.0。Isaac Sim 的 Newton 配置使用项目 .runtime/dependencies 中的 Newton 1.5.0、MuJoCo 3.11.0 和 MuJoCo Warp 3.11.0。MuJoCo Warp 是使用图形处理器计算 MuJoCo 物理过程的实现。

在项目根目录执行：

# 一次检查该环境中的全部设备
powershell -File tools/run.ps1 -Environment mujoco
powershell -File tools/run.ps1 -Environment physx
powershell -File tools/run.ps1 -Environment newton

# 也可只检查指定设备
powershell -File tools/run.ps1 -Environment physx -Asset ur3e

# 只核对依赖和物理参数，不运行轨迹
powershell -File tools/run.ps1 -Environment audit

# 打开 MuJoCo 交互窗口
& 'D:\Software\miniconda\envs\isaaclab\python.exe' -m mujoco.viewer --mjcf assets/ur3e/mujoco/scene.xml

脚本支持 -Python 参数指定另一个已安装 Isaac Sim 6.1.0.0 的 Python 环境。资产本身不依赖上述本机路径。若复制工程时没有包含 .runtime/，执行 powershell -File tools/setup_runtime.ps1 安装项目内依赖；该脚本不覆盖全局软件包。独立 MuJoCo 脚本使用已有环境中的 MuJoCo、NumPy 和 Pillow。

Isaac Sim 界面中，两个两指夹爪选择 PhysX=Enabled, Newton=Disabled，或反向选择，并选择 Mounting=Fixed 进行台架运动。连接机械臂时可选择 Mounting=Free 并另建安装关节。UR3e、UR5e 和 L20 则选择 Physics=physx 或 Physics=newton。脚本会显式启用对应引擎；只选择 USD 配置不会自动切换 Isaac Sim 的引擎。

物理配置与控制

所有设备保留显式质量、质心、惯量和碰撞体。惯量表示刚体抵抗角加速度的程度，单位为 kg·m²。新转换的 USD 从同一 MJCF 输入生成；两个两指夹爪保留旧工程已经修正的 USD。两套格式的总质量差均小于 0.00001 kg，详见 静态核对。

关节限位、驱动和联动按设备保存。联动表示一个关节的位置由另一个关节按固定比例确定。自定义夹爪包含实际闭合的连杆结构：USD 使用额外转动关节，MuJoCo 使用每处转轴上的两个点连接约束。知行夹爪的主关节正方向已在两个格式间统一。L20 保留 21 个运动关节、16 个位置执行器及 5 组指节联动。原始 URDF 参考文件未用于覆盖当前参数。

控制脚本的关节位置单位为 rad，力矩单位为 N·m。USD 文件的转动限位与角驱动使用度，转换脚本包含单位换算。各引擎的驱动增益、阻尼和力矩上限见 参数记录。新增的 L20 PhysX 与 Newton 驱动阻尼为仿真设置，不是硬件辨识结果。

Isaac Sim 设置	数值	单位或含义
外层物理频率	240	Hz
重力加速度	9.81	m/s²
Newton 内部子步数	4	个/外层步
Newton 摩擦锥	elliptic	椭圆接触摩擦约束
Newton impratio	100	接触求解器的无量纲设置
Newton 接触容量	1000	个

场景设置保存在 config/isaac_sim.json。Newton 实际配置由运行接口读回，记录在运动结果的 solver_readback 字段。首次配置时显式创建 MuJoCoSolverConfig，避免软件把其他求解器的配置替换成默认值。逐设备后端核对另见 newton_backend_verification.json：五个设备的 MuJoCo Warp 关节状态均位于 cuda:0，CPU 模式均为关闭，并记录了内部仿真时间的实际推进。

两个两指夹爪保留旧工程分开的 PhysX 与 Newton 物理层。其余设备由 Isaac Sim 官方 MJCF 导入器转换，再明确补齐位置驱动和各引擎的联动属性。运行时使用相互独立的配置选择。MuJoCo 碰撞默认使用网格凸包或原模型指定的简单几何；L20 保留来源包中的凸分解碰撞网格。凸包是包住原网格的最小凸形近似。

来源与名称

本地输入来自用户指定的 property、L20_right_assets，以及 simready-submission 中的两个已修正夹爪 USD。UR3e 补充自 SouthColumn76/universal_robots_ur3e，提交号记录在 provenance.json。UR5e MJCF 来自所给 property 包，其来源说明记录 Google DeepMind MuJoCo Menagerie 的固定提交。

机械臂按输入模型名称保留 ur5e 和 ur3e。根据 Universal Robots 的名称说明，UR5e 后续采用 UR7e 名称，UR3e 对应当前名称 UR3e-540。本工程没有仅根据名称变化提高模型负载或修改质量、惯量。当前模型的运行验证不等同于新版硬件控制器验证。

来源中的许可与署名分别保留，见 LICENSES.md。L20 项目 MJCF 与厂家 URDF 的版本和许可状态分别记录。

验证范围

原有五设备验证覆盖加载、物理参数与依赖核对、6 s 空载运动和实际渲染，结果见 验证摘要。新增的 M3025 接触试验覆盖独立按压，以及完整夹爪的双侧接触、横移和卸载，见 触觉集成记录。未重复旧工程的完整 SimReady 测试，也未声明硬件额定负载、额定夹持力、实机精度、长期稳定性或 NVIDIA 认证。各来源文件保留在原位置，本工程使用独立副本。

运动视频

查看五个设备的 Newton＋MuJoCo Warp 同步运动总览。视频持续 6 s，播放帧率为 30 帧/s。画面按物理接口逐帧读回的刚体姿态渲染，没有插值生成关节运动。实际后端保持 CUDA，CPU 模式关闭。逐帧姿态和后端读回值见 视频记录。

设备	单独视频
自定义两指夹爪	播放
知行 CTAG2F90-D 两指夹爪	播放
LinkerHand L20 五指右手	播放
Universal Robots UR3e	播放
Universal Robots UR5e	播放

下载

本数据集发布于 AlfredZhang98/robotics-lab-assets。安装 Hugging Face 下载工具后，可下载完整数据集，或只下载某个设备及其说明：

python -m pip install huggingface_hub
hf download AlfredZhang98/robotics-lab-assets --repo-type dataset --local-dir robotics-lab-assets
hf download AlfredZhang98/robotics-lab-assets --repo-type dataset --include "assets/ur3e/*" "README.md" "LICENSES.md" "config/*" --local-dir robotics-lab-assets

机械模型所需的网格与 USD 层保存在对应设备目录中。自定义夹爪的触觉入口还需要共享的 sensors/paxini_m3025/，下载方法见其说明。渲染图、来源说明和验证记录可按需下载；.runtime/ 本机软件依赖不包含在远端数据集中。文件清单和内容摘要见 publication_manifest.json。