Сортировочная ячейка Isaac Sim: CV-пайплайн и меши товаров

Замкнутый контур "поток -> CV -> механика": товары идут по конвейеру с шагом 700 мм,
класс определяется стереопайплайном во время движения, пушер и плуг реагируют физически.

Состав:
* control_test/ - ячейка и CV. run_sorting_cv.py + cv_worker.py (два процесса, потому что
  torch внутри Isaac роняет сцену), cell.py (физика лент, плуга, пушера), measure_plane.py
  (замер габаритов), README.md и .memory.md с замерами, проблемами и ловушками
* robozon_sorter/ - модули симуляции, scripts/ - утилиты, scene/ - сцены
* assets/ - меши товаров, плуг, объекты Objaverse

Бейзлайн CV: DEFOM-Stereo vitl, вход 480, iters 24, кроп зоны осмотра, без сегментации.
На потоке 700 мм - классы 8/9, габариты MAE 32.8 мм, 469 мс на товар при такте 700 мс.

Веса моделей (4.5 ГБ) и пропсы конвейера NVIDIA (274 МБ) не включены - источники и
команды скачивания в MODELS.md. Выход прогонов (captures/, runtime/) не включён:
воспроизводится.

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
dasha_f
2026-08-01 13:07:24 +00:00
parent 6ce460378a
commit 0d32f32db0
342 changed files with 18000 additions and 0 deletions
+190
View File
@@ -0,0 +1,190 @@
"""Проверка переноса товара трением на 1 м/с по ВСЕМ дорожкам новой сцены 90/45.
Почему это не просто "запустить существующий код". Список лент в scene.py жёстко
заканчивается на ConveyorTrack_05, а в новой сборке есть седьмая дорожка -
ConveyorTrack_06, угловая секция 1.04 x 1.05 м в точке (-8.0, +0.25). Кроме того из
сцены пропала корневая /ConveyorTrack_01 - 45-градусная дорожка плуга, которую этот
угол заменил. Поэтому ленты перечисляются здесь заново, по факту сцены.
surfaceVelocity задаётся в ЛОКАЛЬНОЙ системе тела, и дорожки уложены по-разному:
у ConveyorTrack_04 и _06 локальный +X смотрит в мировой -X. Направление выводится из
мировой цели, а величина делится на то, сколько мирового стоит одна локальная единица -
у _06 масштаб 0.5, и без этого деления скорость вышла бы вдвое меньше.
Скорость измеряется по фактическому перемещению тел, а не по заданному атрибуту:
атрибут можно выставить и не заметить, что трения не хватает и товар проскальзывает.
"""
import sys, math
REPO = "/home/dasha/robozon-sorter"
if REPO not in sys.path:
sys.path.insert(0, REPO)
import omni.usd, omni.timeline
import isaacsim.core.experimental.utils.app as app_utils
from pxr import Gf, Usd, UsdGeom, UsdPhysics, PhysxSchema, UsdShade
from isaacsim.core.experimental.prims import RigidPrim
from robozon_sorter import config as C
from robozon_sorter.sim import plow_cell
SPEED = 1.0
SCENE = f"{REPO}/scene/plow_cell_90_45_test.usd"
# дорожка -> мировое направление, куда она должна везти. Выведено из раскладки:
# главный ход идёт в -X, ветка пушера в +Y, угловая секция _06 уводит в +Y.
INTENT = {
"/World/ConveyorTrack_05/Belt": (-1, 0, 0),
"/World/ConveyorTrack/Belt": (-1, 0, 0),
"/World/ConveyorTrack_02/Belt": (-1, 0, 0),
"/World/ConveyorTrack_03/Belt": (-1, 0, 0),
"/World/ConveyorTrack_04/Belt": (-1, 0, 0),
"/World/ConveyorTrack_01/Belt": (-1, 0, 0),
"/World/ConveyorTrack_06/Belt": (0, 1, 0), # угол на 90 градусов
"/World/ConveyorTrack_03/Belt_01": (0, 1, 0), # ветка пушера
}
stage = omni.usd.get_context().get_stage()
if stage is None or SCENE not in stage.GetRootLayer().identifier:
omni.usd.get_context().open_stage(SCENE)
await app_utils.update_app_async(steps=60)
stage = omni.usd.get_context().get_stage()
print("сцена:", stage.GetRootLayer().identifier)
tl = omni.timeline.get_timeline_interface()
if tl.is_playing():
tl.stop()
await app_utils.update_app_async(steps=10)
# --- физическая сцена -----------------------------------------------------------------
ps = None
for p in stage.Traverse():
if p.IsA(UsdPhysics.Scene):
ps = p; break
if ps is None:
ps = UsdPhysics.Scene.Define(stage, "/World/PhysicsScene").GetPrim()
print("физическая сцена создана")
px = PhysxSchema.PhysxSceneAPI.Apply(ps)
hz = px.GetTimeStepsPerSecondAttr().Get() or 60
if hz < 120:
px.CreateTimeStepsPerSecondAttr().Set(120); hz = 120
px.CreateEnableCCDAttr().Set(True)
print(f"физика: {ps.GetPath()}, {hz} Гц, CCD включён")
# --- поверхности лент: измерить, а не угадать ------------------------------------------
bb = UsdGeom.BBoxCache(Usd.TimeCode.Default(), [UsdGeom.Tokens.default_, UsdGeom.Tokens.render])
surf = {}
for path in INTENT:
pr = stage.GetPrimAtPath(path)
if not pr.IsValid():
print(f" НЕТ ПРЕМА {path}"); continue
r = bb.ComputeWorldBound(pr).ComputeAlignedRange()
surf[path] = (r.GetMin(), r.GetMax())
# --- привод лент ----------------------------------------------------------------------
print(f"\nПРИВОД ЛЕНТ на {SPEED} м/с:")
driven = {}
for path, intent in INTENT.items():
if path not in surf:
continue
v = plow_cell.drive_belt(stage, path, intent, SPEED)
driven[path] = v
mn, mx = surf[path]
print(f" {path:36s} цель {intent} локальная v={v} верх z={mx[2]:.3f}")
# графы конвейера гасим на ВСЕХ семи дорожках - код проекта знает только шесть
off = 0
for p in stage.Traverse():
if "ConveyorBeltGraph" in p.GetName():
p.SetActive(False); off += 1
print(f" отключено графов ConveyorBeltGraph: {off}")
# --- пробные тела ----------------------------------------------------------------------
TESTS = [
("main_05", "/World/ConveyorTrack_05/Belt", (+1.20, 0.00)),
("main_00", "/World/ConveyorTrack/Belt", (-1.00, 0.00)),
("fork_03", "/World/ConveyorTrack_03/Belt", (-3.00, 0.00)),
("plow_04", "/World/ConveyorTrack_04/Belt", (-6.60, 0.00)),
("lane_01", "/World/ConveyorTrack_01/Belt", (-8.60, -0.22)),
("corner_06","/World/ConveyorTrack_06/Belt", (-8.45, 0.35)),
("branch", "/World/ConveyorTrack_03/Belt_01", (-3.90, 0.60)),
]
ROOT = "/World/_BeltProbe"
if stage.GetPrimAtPath(ROOT).IsValid():
stage.RemovePrim(ROOT)
stage.DefinePrim(ROOT, "Xform")
made = []
for name, belt, (x, y) in TESTS:
if belt not in surf:
print(f" проба {name}: нет ленты {belt}"); continue
top = surf[belt][1][2]
path = f"{ROOT}/{name}"
cube = UsdGeom.Cube.Define(stage, path)
cube.CreateSizeAttr().Set(2.0) # half-extent = 1, масштабом задаём 6 см
xf = UsdGeom.Xformable(cube.GetPrim())
xf.AddTranslateOp().Set(Gf.Vec3d(x, y, top + 0.045))
xf.AddScaleOp().Set(Gf.Vec3f(0.03, 0.03, 0.03))
pr = cube.GetPrim()
UsdPhysics.RigidBodyAPI.Apply(pr)
UsdPhysics.CollisionAPI.Apply(pr)
UsdPhysics.MassAPI.Apply(pr).CreateMassAttr().Set(0.5)
rb = PhysxSchema.PhysxRigidBodyAPI.Apply(pr)
rb.CreateEnableCCDAttr().Set(True)
rb.CreateSolverPositionIterationCountAttr().Set(32)
rb.CreateSolverVelocityIterationCountAttr().Set(8)
made.append((name, belt, path, x, y, top))
print(f"\nпроб создано: {len(made)}")
# --- прогон ----------------------------------------------------------------------------
paths = [m[2] for m in made]
tl.play()
await app_utils.update_app_async(steps=30) # осадка на ленте
rp = RigidPrim(paths=paths)
SAMPLES, EVERY = 26, 8
import time
traj = []
for i in range(SAMPLES):
pos, _ = rp.get_world_poses()
traj.append(pos.numpy().copy())
await app_utils.update_app_async(steps=EVERY)
tl.stop()
await app_utils.update_app_async(steps=5)
dt = EVERY / float(hz)
print(f"\nШАГ ВЫБОРКИ {dt*1000:.1f} мс, всего {SAMPLES} выборок ({SAMPLES*dt:.2f} с)\n")
print(f" {'проба':10s} {'дорожка':22s} {'путь,мм':>9s} {'|v|,м/с':>8s} {'напр.':>16s} {'оценка':>12s}")
print(" " + "-" * 88)
res = {}
for k, (name, belt, path, x0, y0, top) in enumerate(made):
P = [t[k] for t in traj]
# установившаяся скорость: по второй половине выборки, чтобы отбросить осадку
h = len(P) // 2
d = P[-1] - P[h]
span = (len(P) - 1 - h) * dt
v = d / span
sp = float((v[0]**2 + v[1]**2) ** 0.5)
total = float(((P[-1][0]-P[0][0])**2 + (P[-1][1]-P[0][1])**2) ** 0.5) * 1000
dz = float(P[-1][2] - P[0][2])
want = INTENT[belt]
wn = math.sqrt(want[0]**2 + want[1]**2) or 1
cosang = (v[0]*want[0] + v[1]*want[1]) / (sp * wn) if sp > 1e-4 else 0.0
if dz < -0.05:
verdict = "УПАЛ"
elif sp < 0.15:
verdict = "СТОИТ"
elif cosang < 0.7:
verdict = "НЕ ТУДА"
elif sp < 0.80 * SPEED:
verdict = "буксует"
else:
verdict = "ок"
print(f" {name:10s} {belt.split('/World/')[-1]:22s} {total:9.0f} {sp:8.2f} "
f"({v[0]:+.2f},{v[1]:+.2f}) {verdict:>12s}")
res[name] = dict(speed=round(sp, 3), dir=[round(float(v[0]), 3), round(float(v[1]), 3)],
dz=round(dz, 3), verdict=verdict)
ok = sum(1 for v in res.values() if v["verdict"] == "ок")
print(f"\n ИТОГ: {ok} из {len(res)} дорожек везут товар на {SPEED} м/с в нужную сторону")
globals()["BELT_RESULT"] = res