E2 · 驱动、机器人与任务接口#

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

本章解决一个具体问题：给机械臂一个末端目标，如何分清“求一个姿态解”“写控制目标”“产生关节驱动力”“实际到达目标”。沿 joint 名字 → 配置/DOF 索引 → FK/IK → 控制缓冲 → 限幅驱动 → 步后观测 → 任务转移 阅读，覆盖 A3、A5、A7。

先修 E1，知道 q 与 v 不同维、世界/作者/求解 frame 不同，以及外层 dt、子步 h 和 reset 的意义。阅读固定于 Genesis 1.4.3 提交 216a708e06124595521a9d36a51fae5393fd4ff8；Python 接口、Rigid/Kinematic solver、资产解析器及物理步进分别说明。公式按 SI；机器人演示限定固定基座、标量 revolute/prismatic 关节，不把所有多物理材料当成有 control_dofs_*。

本章是源码课程：源文件身份、原生调用路径、Python语法和原创URDF结构已检查；未 import/build/step 运行引擎、未验收抓取效果。 源码发现不是运行复现。实验仍复用 DexLab，见 验收记录。

1. 四类操作的效果不相同#

意图

原生入口

本次调用的效果

放置/重置机器人

RigidEntity.set_qpos、set_dofs_position

直接改状态；Rigid版本默认 zero_velocity=True，并非连续驱动

发出驱动命令

control_dofs_force/velocity/position/position_velocity

写所选 DOF 的模式与目标，后续物理步才消费

求末端配置

inverse_kinematics、inverse_kinematics_multilink

在独立 scratch 上求配置，返回候选 q，不推动真实机器人

生成几何路径

plan_path

采样/碰撞检查得到 q waypoints；还需时间安排、控制执行和观测

RigidEntity 覆盖 KinematicEntity 的 setter 默认值：基类的 zero_velocity=False 不能直接当成动态机器人的契约。Rigid 的 setter 还检查 IPC external_articulation；control_dofs_* 检查 IPC ipc_only 并拒绝该类型。看签名后应继续追派生类、solver和kernel，不能只摘基类注释。Rigid setter、控制入口

力控制也不是调用后立即获得接触力。control_dofs_force 将模式改为 FORCE；velocity 写 VELOCITY；position及position_velocity写 POSITION。control_dofs_position 会把选中DOF的目标速度清零，而 control_dofs_position_velocity 同时写两个目标。对不重叠的臂/指关节可混用模式；对同一DOF后写入的模式生效，不会自动将两次调用相加。solver写入、kernel写入

控制目标保存在缓冲中，通常持续到后续命令或reset改变它；每步末清零的 external_force 属于另一类施力字段。不要把“外力每步清除”误读成必须每子步重发所有DOF目标。reset后的模式与驱动力需重新确认，E1的基础状态恢复将它们设为FORCE/零力。步尾清理、reset写回

2. 名字、资产和关节索引构成控制契约#

2.1 先建立映射，再构造数组#

导入后用 robot.get_joint(name)、get_link(name) 查询实际对象；不存在的名字会报错并列出可用名字。每个joint有两套列表属性：qs_idx_local 索引实体q，dofs_idx_local 索引实体DOF。旧的单数 q_idx_local/dof_idx_local 仍经过弃用回调，返回值还可能是int/list/None；新教程使用复数属性，并检查任务期望的 n_qs/n_dofs。名字查询、新索引、旧属性兼容

自由根占7个q槽但只有6个DOF；球关节4/3；固定joint是空列表。不能将“第三个执行器”“XML第三个joint”“q[2]”“dof[2]”视为同一东西。URDF固定link默认合并；TCP虚拟link若要保留，用 links_to_keep 或明确关闭merge。引用已解析的link对象后，还应记录模型文件、导入选项和joint名顺序。导入规则

执行器子集也是模型契约。control_dofs_force的内核按所选DOF写输入，实际FORCE分支没有“这个joint在资产里是否配了真实电机”的判断。对浮动基座直接控制全部DOF，可能给基座添加任务本来没有的驱动；应按明确的驱动joint名字构造子集，而非默认 range(robot.n_dofs)。写入内核、FORCE分支

例如本文 two_joint_arm.urdf 有两个标量转动joint shoulder、elbow，每个各占一个q/DOF槽，初始参考角为0；本例才可用相同顺序的两角数组驱动。通用机器人仍应分别收集两个索引列表。

2.2 qpos解不是任意情况下都能直接当位置目标#

FK把标量关节的 dofs.pos 定义为 qpos-qpos0；位置控制对比的是这个DOF位置。若资产带非零参考值，IK返回q后要按命名映射取对应标量q，再减去相应参考q，才能形成PD目标。对本章固定拓扑的标量关节，可从 robot.init_qpos/joint初始配置取得建模参考；若运行中修改模型参考或重建，必须重新核实映射，不能永久缓存旧数组。初始q接口、FK赋值

free的q里包含四元数，而位置控制的六维目标中旋转部分使用三角度；球关节也不能用“删掉四元数最后一个分量”进行转换。本章片段先限制全是标量joint，避免把成立于固定基座示例的 control_dofs_position(ik_result) 推广成万能方法。

2.3 导入的执行器和限额从哪里来#

来源

该版本解析内容

不能据此推断的能力

URDF limit.effort

生成对称DOF力/力矩范围；未给时可为无穷

不等于设置了运行速度限幅或电机电流模型

URDF dynamics

damping、friction进入被动/摩擦参数

不等于PD的kv；二者可能同时作用

URDF safety_controller

k_position/k_velocity可覆盖默认控制增益

不是完整硬件安全控制器

URDF mimic

解析为joint equality，保留比例/偏移和尺寸缩放

不等于IK或规划自动消去从动关节

MJCF actuator

fixed gain、none/affine bias、传动与范围映射

internal dynamics、非支持gain/bias/tendon等有警告或近似

MJCF解析器按原文件给出的范围组合约束；motor的ctrlrange经gear、actuator forcerange、joint actuatorfrcrange进入DOF范围。组合发生在导入阶段，不意味着 Genesis control_dofs_force 接收的是 MuJoCo 原始ctrl：Genesis FORCE分支直接使用传入的广义力/力矩再限幅。不要重复乘gear，或忽略解析警告。URDF字段、MJCF映射、实际驱动分支

3. 从位置目标到驱动力：公式、限幅与单位#

3.1 标量DOF的实际公式#

令x=dofs.pos，v=dofs.vel，uₚ/uᵥ为位置/速度目标，g为act_gain，b₀/b₁/b₂为act_bias。非free旋转的POSITION分支可展开为：

\[ f_{raw}=g u_p+b_0+b_1x+b_2(v-u_v). \]

源码写成 g*(u_p-x) + b0 + (g+b1)*x + b2*(v-u_v)，在PD可化简时避免大数相消。使用 set_dofs_kp(kp) 后g=kp、b₀=0、b₁=−kp；set_dofs_kv(kv)设置b₂=−kv，因此：

\[ f_{raw}=k_p(u_p-x)+k_v(u_v-v),\qquad f_{applied}=\operatorname{clamp}(f_{raw},f_{min},f_{max}). \]

VELOCITY分支是 kv*(u_v-v)，不使用位置误差；FORCE分支是传入力，再受相同range限制。set_dofs_act_gain/bias 可改变一般仿射执行器；此时 get_dofs_kp/kv 会检查是否满足PD可化简条件，不满足就报错，不能从“有kp接口”推断所有导入驱动器都是PD。再次 set_dofs_kp 会改gain和两个bias项，是模型语义修改。驱动力、增益写入、可化简检查

DOF

位置/速度

f

kp

kv

revolute

rad、rad/s

N·m

N·m/rad

N·m·s/rad

prismatic

m、m/s

N

N/m

N·s/m

数组混有转动和平移时，不应对全数组使用同一个“力单位”。这些是一般控制公式的量纲说明，具体gain值还依赖资产惯量、时间步、耦合与接触；原生示例中的数值不具有跨机器人的调参结论。

3.2 三种限额不是一回事#

  1. set_dofs_force_range(lower, upper) 限制驱动广义力/力矩，FORCE模式也会被裁剪。上下界可以不对称，应逐DOF记录并读回；不能默认±同一标量。

  2. set_dofs_limit 与 RigidOptions.enable_joint_limit 对应位置约束。控制目标写入路径不等于自动裁剪目标到位置范围；动力学限位通过约束求解响应，不能解释成状态数组永不越界的硬赋值。

  3. inverse_kinematics(..., respect_joint_limit=True) 控制的是候选解更新/重采样的限位行为；plan_path也有目标范围检查。它们不为轨迹自动安排速度、加速度或力矩约束。控制写入、限位约束装配、IK更新

纸上算例：某revolute轴kp=20 N·m/rad、目标误差0.4rad、kv=2 N·m·s/rad、速度0.5rad/s、目标速度0。raw=8−1=7 N·m；若range=[−3,3]，驱动为3 N·m。增加kp只会保持饱和，不证明末端已到达，更不等于夹爪对物体施加3N法向力。

对于孤立标量二阶模型 I*ẍ=kp*(u−x)−kv*ẋ，自然频率约为 sqrt(kp/I)，阻尼比约为 kv/(2*sqrt(kp*I))。这是惯量常数、无耦合/接触/饱和且连续时间的近似。实际Genesis有关节耦合、隐式处理与离散h，不能直接把该公式当成所有关节临界阻尼配置；本章不运行增益搜索。

3.3 控制读数不是末端力传感器#

读数

实际来源

应怎样解读

get_dofs_control_force()

accessor kernel按当前模式、目标、状态重新计算并限幅

是当前控制请求对应的重算值，不是缓存的上一次子步施力；步后查询可能已经换了状态

get_dofs_force()

读取 dyn_state.dofs.force

动力学路径先组装passive−bias+applied，约束求解后加约束广义力；包括多个来源，不能当电机输出或接触法向力

get_dofs_acc()

读取保存的DOF加速度

按积分/求解阶段解释，不能用control_force简单除某个质量得到全部关节加速度

重算getter、平滑力组装、约束写回、公开读取的solver实现。休眠DOF在约束写回可保留此前awake的force，所以必须同时记录采样阶段和休眠设置。

一个具体边界：free根旋转的步进POSITION分支把三角度目标转成四元数误差/旋转向量，重算getter却按标量仿射公式计算。故不能承诺这类关节的 get_dofs_control_force() 与步进实际 qf_applied 一致。本章用标量关节解释控制读数，E3将继续分析力观测。步进特例、getter分支

4. 批量目标：环境维和模型参数维分开#

设本次选中E个环境、D个DOF。推荐显式传 (E,D) 的目标或 (D,) 的共享目标；一维D数组会按所选环境广播。envs_idx=[3,1] 时第0行对应环境3、第1行对应环境1；dofs_idx_local=[5,2] 时列顺序是DOF5、2。两组索引表示环境×DOF的矩形选择，而不是逐对配对。对特殊shape不要依赖猜测性broadcast，明确保留两个维度。输入整形、广播、写入

scene.build(n_envs=0) 与 n_envs=1 的返回维度差异见E1。动态控制缓冲按环境保存，不代表kp/kv/range也按环境保存：RigidOptions.batch_dofs_info=False 是默认值，模型参数共享；要给不同环境不同增益/限额，应在build前设True。getter对共享参数携带envs_idx会报错，而部分setter路径仅按共享DOF写；不要把envs_idx当成不存在的模型参数隔离。选项、默认值、模型参数写入、getter限制

同一步可先控制臂，再控制手指，只要索引互斥。可微目标记录的key也包含方法、DOF子集与环境子集，避免不同子集互相覆盖；这只证明该记录路径的设计，不证明任意材料、IK、规划或Python任务状态机均可微。tracked包装

下面两种方式不能混为一谈：

dynamic target: 每环境有自己的 ctrl_pos/ctrl_vel/ctrl_mode
model parameter: batch_dofs_info=False → 所有环境共享 gain/bias/range

5. FK、Jacobian和TCP：位置正确还要参考点正确#

对固定基座串联标量关节，FK组合从根到link的变换 T_WL(q)。给link局部点r（例如TCP），其世界位置为 p_WTCP=p_WL+R_WL*r。robot.get_links_pos/quat(relative=False) 读当前求解link frame；get_jacobian(link, local_point=r) 对这个局部点求导；IK的 local_point 也作用于该link局部frame。若资产有offset/align，不能拿E1的作者frame默认getter坐标未经转换就当IK目标。Jacobian API、IK frame说明

此版本没有 robot.forward_kinematics(q) 这个实体便捷接口。原生solver提供 robot.solver.forward_kinematics_query(robot, q_candidate, envs_idx=...)，返回该实体的世界link位置/姿态，q最后一维是n_qs。实现临时写入q、FK、收集结果，再恢复原q并重做FK；它不推进时间，但不是与live状态完全不相干的纯函数，不能同时在另一线程step或改场景。查询入口、暂存恢复实现

get_jacobian读取当前link/anchor缓冲。若刚改了状态并使用skip_forward=True，先恢复一致的FK状态再查询；刚体 scene.get_state() 的刷新语义见E1，不把旧缓存上的J与新q混合。

对标量revolute轴，世界轴a、joint anchor c和TCP p给出Jacobian一列：

\[\begin{split} J_j=\begin{bmatrix}a\times(p-c)\\a\end{bmatrix}; \qquad \text{prismatic: }J_j=\begin{bmatrix}a\\0\end{bmatrix}. \end{split}\]

Genesis该接口行顺序为线速度3行在前、角速度3行在后，列为本实体DOF，shape为(6,n_dofs)或(B,6,n_dofs)。这与E1自选数学空间向量记号 (ω,v) 不同；不能将两者直接拼接。对于这里的标量joint，[v_TCP;ω]=J*v_dof。列装配

不要把上式无条件外推：FREE旋转列使用世界轴增量，而动力学free角速度是局部轴量；IK更新也用左乘世界增量。若要与raw自由关节速度相乘，需要先核对并换系。SPHERICAL在该Jacobian函数没有专门分支，scratch积分也没有四元数球关节专用更新；本章不宣称球关节IK/Jacobian已正确支持。多joint-per-link、特殊关节组合也应逐执行分支审查，普通URDF示例不能证明它们。Jacobian分支、IK增量

6. IK返回候选，不返回“任务完成”#

6.1 原生调用契约，以执行语句为准#

参数/返回

固定版本真实语义

link、pos、quat

link对象；目标世界位置m、世界姿态wxyz；只给pos即不要求姿态

local_point

link局部TCP点；默认原点；不是世界坐标

init_qpos

当前q或用户初值；实际广播为(E,n_qs)，不是注释里的n_dofs

dofs_idx_local

本次可优化的实体DOF子集；返回仍覆盖实体全部n_qs

envs_idx

求解环境子集；目标可共享或逐选中环境提供

return_error=True

单目标返回q,error[...,6]；多目标返回q,error[...,n_targets,6]

pos_tol、rot_tol

签名默认5e−4m与5e−3rad；函数参数说明中的1e−4未同步

max_samples、max_solver_iters

最多重采样次数与每次迭代预算，默认50和20；不是物理步数

damping、max_step_size

DLS正则0.01、每DOF增量裁剪0.5；数值参数，不是关节阻尼和秒

pos_mask、rot_mask

位置分量屏蔽；旋转mask可选0/1/3轴，2轴会报错；单轴内部取补mask

实际n_qs广播、mask校验和返回截取见 实体实现；默认值见 签名；solver将qpos_best按n_qs截取见 返回路径。不要从过时Returns注释复制shape。

inverse_kinematics_multilink 接收links和每link的poss/quats/local_points列表；空poss表示全不约束位置，空quats表示全不约束姿态。目标数受 IK_max_targets 限制，默认6，需build前配置；各目标并非独立求解，而是共享同一组关节自由度。列表与mask、目标数限制

6.2 从误差到候选配置#

对标量机械臂，位置误差 e_p=p_target−p_TCP，姿态误差为目标相对当前的旋转向量，按mask保留要求的分量。DLS在线性化 e≈JΔq 下求：

\[ \Delta q=J^T(JJ^T+\lambda^2 I)^{-1}e. \]

源码按多目标堆叠J和误差，加入damping**2对角，再求解并逐DOF裁剪增量；之后更新scratch配置，重新做FK。λ减小不保证更准确：奇异位形、不可达目标和离散迭代预算仍影响结果。位置m与旋转rad堆叠包含量纲/尺度选择，本接口没有自动保证物理最优权重；不要把数值最小二乘误差称为能量或物理残差。误差构造、DLS实现

在标准约束轴mask下，检查每目标位置误差范数≤pos_tol、旋转误差范数≤rot_tol。被mask掉的分量为零，故小residual只说明所求分量满足，未约束的yaw或高度不能被算进成功。return_error返回的是这些残差分量，不是百分比准确率。

求解在scratch中完成，不改变live q；失败时返回按源码规则保存的候选，而不是自动抛“无解”异常。必须检查residual，再决定是否使用。多目标失败候选更新规则要求各目标的位置/旋转误差均不劣于已存值，不是简单所有项平方和最小；不宜概括成“全局最优解”。有限限位的revolute/prismatic可在失败后重采样，seed默认内部0；固定seed不等于跨版本/设备的完整仿真确定性。候选选择与重采样

6.3 能力边界#

  • IK只求指定frame/关节的几何关系，执行链没有接触、碰撞或mimic/equality残差，不能据此保证无碰撞、满足闭链或可承受负载。

  • respect_joint_limit=True 约束IK更新，不保证任何初值、所有关节类型和失败返回均满足任务要求；先核对支持的joint，再验残差和限位。

  • IK可改变候选q不等于机器人已经运动。接受候选后，对标量joint生成PD目标或路径，按时序step并观测。

  • 不用 set_qpos(ik_result) 充当路径执行。它绕过驱动响应并默认清速度，只适合明确的初始化/重置用途。

7. 原生路径规划：路径、有效标记与执行时钟#

RigidEntity.plan_path 选择原生 RRT 或 RRTConnect；默认RRTConnect、max_nodes=2000、resolution=0.05、max_retry=1、num_waypoints=300。参数说明仍写100个waypoint，实际按签名300。路径shape无batch时(N,n_qs)，有batch时(N,E,n_qs)。设置 return_valid_mask=True 返回的布尔值是 True=有效，尽管Returns注释保留is_invalid名称，包装层实际取了反。调用与返回

规划器构造时直接拒绝FREE和SPHERICAL；这是比一般IK更窄的关节集合。ignore_joint_limit旧参数仅警告，不能据此取消限位。路径是关节空间采样点，resolution混合角/长坐标时没有自动变成统一笛卡尔距离；waypoint数也不是运行秒数。构造限制、公开参数

碰撞检查有重要范围：规划先收集起点和终点已有接触geom pair并排除它们，检查还忽略低于穿透阈值的接触。因而即使 ignore_collision=False，返回valid也不能被概括成“所有碰撞均被排除”。with_entity与ee_link_name只为规划时带着单link物体检查相对姿态，不能证明物体真实被夹持、焊接或抓稳。排除集合、碰撞检查、附带物体参数

规划在live状态上试探并在正常返回路径恢复机器人q；这会调用状态setter和碰撞检测，不能把它当成与实时步进可并发的纯查询。完整求解缓存/传感器历史恢复不由“恢复q”证明。应在暂停推进的时点规划，检查valid mask和路径后，再发控制；异常返回后检查场景状态而不是盲目继续。规划恢复

若每个waypoint恰好执行一个外层step，N次命令推进NΔt；若每个保持m步，则NmΔt。但这只描述命令时钟，不能承诺机器人在这些时间内准确到达点，也没有自动满足速度/加速度/jerk或力矩约束。轨迹跟踪应使用期望位置/速度随时间的定义，并以实际步后误差判定到达；路径和轨迹是不同交付物。

8. 任务接口：接近、闭合、保持、释放#

以下是任务逻辑设计，不是新抓取实验；阈值、保持时间和成功定义最终取自DexLab对应工况，不能从动画或本章示例中生成评分规则。任务保存的最小字段：每环境phase、phase进入仿真时间、已接受目标、臂/指DOF列表、控制模式/限额、最新输入序号、失败原因。碰撞/力/触觉信号的测量语义在E3/E4展开。

阶段

原生控制动作

转移依据

超时/失败处理

初始化

reset；明确重设增益/range和臂/指模式

模型映射和任务初态已确认

记录初始化错误并停止该次任务推进

接近 APPROACH

接受的IK/路径→臂control_dofs_position_velocity；指保持打开

步后TCP误差与速度满足任务条件

IK残差/规划valid不合格则不执行；跟踪超时进入FAIL

闭合 CLOSE

臂保持；指写位置或受限FORCE命令

使用任务规定的接触/间距/物体状态组合，不能只看目标已写入

达到截止时间仍不满足则FAIL

保持 HOLD

延续指定模式与限额

实际物体相对姿态/速度及持续时间

滑移、丢失或观测无效进入FAIL

释放 RELEASE

指切回打开位置模式；臂按协议保持/退出

步后打开和物体状态满足条件

超时记录失败；不将命令发送当成已释放

完成/失败

停止本次状态机推进并记录最后状态、输入与原因

外部显式reset或新episode开始

不隐式重试成无限循环

任务每tick的顺序应明确：读已完成步的状态→判断转移→写本tick命令→推进一次→读下一状态并记录时间。将同一批DOF从FORCE切回POSITION时必须真的调用相应模式setter；只改一个Python phase字符串不会改变引擎输入。

scene.register_pre_step_callback(callback) 在步进线程上、recorders和物理step之前调用；任一callback返回True会暂停本次物理推进，但可视化仍刷新。因此callback中按 get_time() 或实际推进数安排控制周期，不按“函数被调用次数”假定Δt已过去；外部消息过期可以另看墙钟，不能混成仿真时间。回调顺序

外部控制器接入需约定：joint名字顺序、位置/速度/力模式、单位和frame、时间戳所用时钟、期望控制周期、过期命令处理。用callback或同一驱动循环把最新已校验命令写入原生API，不从另一个线程同时改同一Scene。每m个真实step更新一次输入，控制周期才是mΔt；substeps不会自动多次调用Python控制器。

批量任务维护逐环境phase和进入时间；用互斥envs_idx写输入。不同环境处于不同phase不要求它们有独立solver dt。结束环境的局部reset仍受E1列出的多物理限制，不能将纯刚体任务代码直接套到Rigid+MPM混合场景。

9. 多物理与可微边界#

本章原生驱动路径属于 RigidEntity。KinematicEntity 可做运动学/可视化状态设置，但不因此产生电机动力学；粒子实体另有 set_position/set_particles_pos/set_velocity 等粒子/实体状态接口，不能把它们拼成关节控制器。材料内部驱动、软体机器人和混合耦合由E6按各自物理变量展开。粒子接口

可微的 tracked 控制目标路径与“整个机器人任务可微”不同。IK含重采样/候选选择/裁剪，规划含碰撞判断，任务状态机含离散转移；这些函数的存在不证明Torch梯度贯通。本章不承诺IK、RRT或任务成功信号可微。需要对具体solver、模式和损失逐链核对，而非仅设置 requires_grad=True。控制目标记录、IK分支

10. 原创阅读片段、排错与练习#

control_kinematics.py 使用本仓原创 two_joint_arm.urdf，展示名字/两套索引、逐环境增益/目标、FK/Jacobian、IK完整q与残差，以及把标量q映射为PD目标。它没有step循环、抓取场景或训练，已做Python语法和XML结构检查，未运行；其中增益、目标、限额仅为读API的示意值，不是硬件参数或已验证控制方案。

官方 control_your_robot.py、IK_motion_planning_grasp.py、batched_IK.py 可帮助追调用顺序；本轮只读，未复制资产或运行。官方注释也需对照实现，例如FORCE输入仍受range裁剪，IK结果默认不代表任务成功。

症状

先检查

IK返回后机器人不动

是否只求解，没有发控制和实际step

位置一设置就速度归零

调用的是Rigid setter默认True，而非PD目标

切换位置后目标速度丢失

control_dofs_position清ctrl_vel；需要位置+速度接口

kp getter报错

导入驱动不满足PD可化简条件，读gain/bias

某环境改增益影响全部环境

build时batch_dofs_info是否True

IK返回数组比动作长

n_qs与n_dofs、四元数和子集优化仍返回完整q

末端位置偏一个工具长度

local_point的link frame与目标world frame是否混用

Jacobian速度次序错误

此接口linear在前；自由根旋转增量还需换系

valid path仍碰撞或抓不稳

排除接触pair、离散几何检查和动态执行/抓取资格的区别

callback反复执行而deadline不前进

是否返回True导致暂停，仿真时间与墙钟是否混用

  1. 一条free根加2个revolute的链，IK返回多少配置值？能直接传到8维DOF位置控制吗？ 答案： 9个q值、8个DOF；不能直接传，free四元数/角目标表示不同，并应核对IK的世界旋转增量。本文片段因此限制固定基座标量关节。

  2. control_dofs_position_velocity(p,v) 后对同一DOF调用 control_dofs_position(p2)，最终目标速度是多少？ 答案： 0；第二次写POSITION和p2，同时清ctrl_vel，并不继承v。

  3. FORCE命令10 N·m、range=[−2,3]，getter可否直接标“真实接触力10N”？ 答案： 不可。重算控制值被裁剪为3 N·m；它是转动DOF广义力矩，不是法向接触力，更不是10N。

  4. envs_idx=[3,1]、dofs_idx_local=[5,2]、目标[[a,b],[c,d]]分别写到哪？ 答案： env3的DOF5/2写a/b，env1的DOF5/2写c/d。模型增益是否独立还取决于batch_dofs_info。

  5. 某标量关节qpos0=0.2rad、IK解q=0.7rad，控制使用何位置目标？ 答案： 在已确认该模型reference未改的前提下，DOF目标为0.5rad；不要把q绝对槽位值与dofs.pos直接混用。

  6. 为什么IK的error很小不证明指定姿态全部满足？ 答案： 被mask或未指定的分量不进入误差；还需检查所求目标、残差范数、支持关节与限位。它也没有证明碰撞或闭链条件。

  7. 规划返回第二项True代表失败还是成功？它保证无任何碰撞吗？ 答案： return_valid_mask=True时True是有效，包装层反转内部is_invalid；不保证排除所有碰撞，起/终点已有接触pair会被排除。

  8. 100个waypoint、每点2个真实step、dt=0.005秒，名义执行时长？若callback每次都暂停呢？ 答案： 推进200步则1秒；一直暂停则仿真时间不变，不能把调用次数当已执行。

  9. 对SPHERICAL关节看到 get_jacobian方法存在，为什么不能直接宣称支持？ 答案： 实际Jacobian和scratch更新没有对应完整球关节分支；继承的API名不证明执行路径完整。

  10. “控制力已达到range上限”为什么不能作为CLOSE→HOLD的唯一条件？ 答案： 饱和也可能源于未到目标、错误frame或障碍；保持需要任务规定的实际接触/物体运动观测，不能从控制命令推断抓取效果。

下一步建议 E3 接触、求解器与力观测：本章已经定位了 qf_applied、smooth force、constraint force和重算getter的边界，可继续追约束行、力/冲量时点与材料组合。E4另展开传感与渲染。完整课程仍待后续阶段，不把未运行片段当成仿真实证。

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