E2 验证记录#

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Course text is primarily Chinese, with English terminology and summaries. The original content is preserved.

对应 Issue #3。已核实 E1 基线 d679d6235330901d5ff91eefd5b5450149cc43eb 同时存在于本地 main 和 origin/main，无进行中 PR；在 docs/e2-control-robotics 分支实现。本记录说明本地内容与静态验收，提交由 Git 历史定位，远端交付状态由主任务另行核实。

合同与交付#

验收要求

可审查文件 / 范围

A3：输入到驱动、单位、索引、限额、PD、回调周期

驱动与机器人第 1–2 节；sampled_pd.py

A5：资产/关节映射、FK/Jacobian/IK、限位、外部控制边界

同页第 3–4 节；arm_kinematics.py

A7：任务阶段、观察合同、时序、异常、原生 State/事件

任务接口；task_sequencer.py

公式假设、易错点、带答案练习

两章共 14 题；两杆解析模型、PD 与 inverse dynamics 单位分开

中文课、英文入口、真实课程状态和系列总入口

README 中英文、curriculum、roadmap、versions、examples/README

固定源码与实现核对

source-map、sources.json，全部 blob 链接固定同一提交

核心与绑定基线均是 Drake v1.57.0 官方提交 1e1466ba466e7ce8fa9fcca4e086ce1383e5427d，tree 6353dc7fc1a0aec84904838e7a39a38932594597。源码身份不等于本地 wheel、编译选项或运行能力；没有以宿主版本代替核心版本。

核对的关键路径#

  1. Plant 实例输入装配 → 全模型输入相加 → effort clipping；SAP PD 约束使用未单独截断的前馈，加反馈后执行总限额，并从 solver 结果回读净驱动。

  2. input_start、q/v 起点、实例内 actuator 顺序各自独立；URDF effort 暂存与 transmission 创建 actuator 的路径；原创例子选择显式 actuator。

  3. FixValue 会覆盖已连接的端口源并复制输入；PID、限幅、ZOH 的状态/时序分别解释，未声称自动 anti-windup。

  4. FK 和 Jacobian 的 TCP、measured/expressed frame、kV/kQDot 与行排列。

  5. IK 构造装配模型运动学约束、Context 会被修改、碰撞约束需要 Diagram/SceneGraph 查询环境；classic 与 Systems differential IK 的能力边界分开。

  6. PiecewisePolynomial → TrajectorySource → PID 的参考接口、绝对 Context 时间和导数堆叠；轨迹平滑不等于动态可行。

  7. 原生 LeafSystem 的事件读旧 Context、写 next State；output 的依赖声明只对应实际读取；Fault 与框架 EventStatus.Succeeded 分开。

签名另外对照 PID 绑定、Saturation 绑定、ZOH 绑定、IK 绑定、Jacobian 绑定、BasicVector 副本、输出依赖绑定、离散状态声明绑定。IK 代价/初值对照 MathematicalProgram及其 SetInitialGuess。

实际验证#

  • git diff --check 和 python scripts/check_docs.py：通过；本地 Markdown 目标存在。

  • 4 个 Python 示例文件及 Markdown 中 3 个完整 Python fenced blocks 用 ast.parse 检查：通过；没有执行 imports、examples 或被检查的 callback。

  • 标准库提取原创 ARM_URDF 并解析 XML：核对两关节 parent/child、轴/原点/限位、两个 link 的中央惯量及质心、无 transmission/碰撞几何。用均匀盒公式核对中央惯量，用两杆几何公式检查文中的解析 TCP/Jacobian 结论；不调用引擎。

  • sources.json 中 59 个文件的 Git blob 与固定官方 tree 一致；201 处官方 blob 引用均使用固定提交、已收录路径和有效行号。重大语义另人工读函数实现/合同，不能用行号检查替代结论核对。

  • 作者自审：课程覆盖、索引和坐标、力/加速度反馈增益单位、采样时序、规划 Context 独立性、状态机终止/故障语义和英文状态一致。未声称独立 reviewer 批准。

取源过程中一次旧目录猜测导致 externally_applied_spatial_force 路径 404，已由固定 Git tree 定位为 multibody/plant/；一次新缓存父目录缺失造成写入失败，创建对应目录后按同一 blob 重新核对。保留失败原因，没有更换版本或放宽校验。

限制与下一项#

没有运行模型构建、FK/Jacobian、IK 求解、控制、任务事件、碰撞、传感、GUI、实验、训练或性能基准。源码与语法不能证明数值、依赖 ABI、控制稳定性或抓取成功；所有目标/阈值仅教学用。任务例子没有机械臂参考生成器、接触传感源或通用安全动作，接口边界在正文明确给出。

内建 PD 的公开头文件合同限定离散 Plant，当前实现还包含连续净驱动计算代码；本课不以代码分支存在扩大公开支持范围，也不声称已运行验证连续内建 PD。若后续需要该配置，应单独审校其实际支持边界。

下一项建议 E3：讲清接触模型、求解和力观测，给 E2 状态机的 force/slip 观测提供准确原生语义。E4 负责传感/渲染；E5 仍依赖 E4。推进前重新核实 main、Issue 和 PR；本项未启动 E3，实验与评分继续复用 DexLab。

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