宇树 G1-D + Pico 4 XR 遥操作环境搭建:xr_teleoperate 项目解析与踩坑总结
官方项目地址:https://github.com/unitreerobotics/xr_teleoperate
适用平台:Ubuntu 20.04 / 22.04
适用场景:G1-D + Dex3-1 + Pico 4 遥操作部署
目录
- 项目是做什么的
- 系统架构
- 环境安装
- 关键踩坑:依赖版本冲突
- 证书配置:Pico vs AVP
- 图形化启动器 xr_teleop
- 真机启动 SOP
- 关键参数说明
- 总结
一、项目是做什么的
xr_teleoperate是宇树官方开源的遥操作系统,目标是让操作者戴上 XR 设备后,通过手势或控制器直接驱动机器人双臂和灵巧手,并支持数据采集。
支持的硬件组合:
| 机器人 | 末端执行器 | XR 设备 |
|---|---|---|
| G1、H1、H1_2 | Dex3-1、Dex1、Inspire、BrainCo | Pico 4、Quest、Apple Vision Pro |
二、系统架构
2.1 数据流
XR 设备输入(头部/手腕/手指姿态) ↓ TeleVuerWrapper(OpenXR坐标系 → 机器人坐标系) ↓ Arm IK(双臂逆运动学求解) Hand Retargeting(人手25关键点 → 机械手关节角) ↓ unitree_sdk2_python(DDS下发控制命令) ↓ 机器人双臂 + 灵巧手执行 机器人相机图像 TeleImager(图像服务端)→ ImageClient(上位机拉流)→ XR端显示2.2 四层架构
XR 输入层: televuer 接收头显/手势/控制器数据,坐标系转换 图像传输层: teleimager 相机图像采集、ZMQ/WebRTC发布 运动映射层: IK + dex-retargeting 双臂IK求解,手部关节映射 机器人控制层:unitree_sdk2_python DDS通信,下发关节控制命令2.3 项目结构
xr_teleoperate/ ├── teleop/ │ ├── teleop_hand_and_arm.py ← 真正的主入口 │ ├── robot_control/ 双臂控制、IK、灵巧手控制 │ ├── teleimager/ 图像服务与客户端 │ ├── televuer/ XR交互封装 │ └── utils/ 录制、滤波等工具 ├── xr_teleop/ │ ├── xr_teleop_gui.py PyQt图形化启动器(封装主入口参数) │ └── cyclonedds_pc.xml DDS配置文件 └── assets/ URDF / retargeting配置注意:xr_teleop_gui.py不是主程序,它只是把参数做成可点选的界面,本质上是拼接命令后去启动teleop_hand_and_arm.py。
2.4 televuer 的核心作用
XR 设备输出的是 OpenXR 坐标系下的原始数据,机器人 IK 和 URDF 使用的是另一套约定,TeleVuerWrapper负责这层"姿态翻译",这是整个遥操作链路的关键。
2.5 dex-retargeting 的核心作用
人手25个关键点无法直接等于机械手关节角,必须经过 retargeting。项目通过RetargetingConfig和对应的 YAML/URDF 配置,把 XR 手部姿态映射到 Dex3-1、Inspire、BrainCo 等不同手型的关节定义。这也是为什么安装时必须把dex-retargeting单独pip install -e。
三、环境安装
3.1 基础工具
sudoaptupdatesudoaptinstall-yandroid-tools-adb android-tools-fastboot opensslgit3.2 创建 conda 环境
# 必须在创建时就锁定 numpy=1.26.4 和 pinocchio=3.1.0,后装会有冲突conda create-ntvpython=3.10pinocchio=3.1.0numpy=1.26.4 pip-cconda-forge-yconda activate tv3.3 克隆仓库并初始化子模块
gitclone https://github.com/unitreerobotics/xr_teleoperate.gitcdxr_teleoperate# 必须加 --recursive,dex-retargeting 本身还有嵌套子模块gitsubmodule update--init--recursive--depth13.4 安装依赖
pipinstall-rrequirements.txt pipinstall-eteleop/televuer pipinstall-eteleop/robot_control/dex-retargeting pipinstall-eteleop/teleimager3.5 修复版本冲突(关键步骤)
# 强制锁回 numpy,防止 vuer 把它升到 2.xpipinstall"numpy==1.26.4""vuer[all]==0.0.60"# 回退 params-proto,防止 televuer 导入失败pipinstall"params-proto==2.13.0"3.6 验证安装
python-c" from televuer import TeleVuerWrapper from dex_retargeting.retargeting_config import RetargetingConfig from teleimager.image_client import ImageClient print('All imports OK') "先验证 import,再跑 GUI。如果这三项有任何一项失败,直接点 GUI 只会把问题藏起来,无法定位。
四、关键踩坑:依赖版本冲突
4.1 numpy 版本问题
dex-retargeting、teleimager、rerun-sdk、matplotlib等依赖链都要求numpy < 2.0.0,但vuer[all]==0.0.60会自动把 numpy 升到 2.x,导致整条链一起崩。
症状:import dex_retargeting 报错,提示 numpy 版本不兼容 解决:创建环境时就锁定 numpy=1.26.4,安装 vuer 后再次强制锁回4.2 params-proto 版本问题
vuer==0.0.60内部使用from params_proto import Flag,但params-proto >= 3.x已经移除了Flag,导致from vuer import Vuer直接报错。
症状:from televuer import TeleVuerWrapper 报 ImportError ImportError: cannot import name 'Flag' from 'params_proto' 解决:pip install "params-proto==2.13.0"4.3 版本锁定总结
| 包 | 要求版本 | 原因 |
|---|---|---|
| numpy | ==1.26.4 | 多个依赖不支持 numpy 2.x |
| vuer | ==0.0.60 | 与 televuer 配套 |
| params-proto | ==2.13.0 | 3.x 移除了 Flag |
| pinocchio | ==3.1.0 | IK 求解器版本要求 |
五、证书配置:Pico vs AVP
这是官方文档里最容易让人误解的地方:Pico 和 Apple Vision Pro 的证书流程完全不同,不要混着抄。
Pico(自签名证书,够用)
cdteleop/televuer openssl req-x509-nodes-days365-newkeyrsa:2048\-keyoutkey.pem-outcert.pem一条命令搞定,Pico 浏览器接受自签名证书。
Apple Vision Pro(需要完整 root CA 流程)
AVP 的 Safari 不接受自签名证书,需要:
# 1. 生成 root CAopenssl genrsa-outrootCA.key2048openssl req-x509-new-nodes-keyrootCA.key-sha256-days1024-outrootCA.pem# 2. 生成服务器证书openssl req-new-newkeyrsa:2048-nodes-keyoutkey.pem-outserver.csr# 配置 server_ext.cnf(需要添加 SAN 扩展)openssl x509-req-inserver.csr-CArootCA.pem-CAkeyrootCA.key\-CAcreateserial-outcert.pem-days365-extfileserver_ext.cnf# 3. 将 rootCA.pem 安装到 AVP 系统信任链结论:用 Pico 的话,直接用一条 openssl 命令,不需要 root CA 那套完整流程。
六、图形化启动器 xr_teleop
6.1 工作原理
PyQt6 参数面板 ↓ 用户选择参数 拼接 teleop_hand_and_arm.py 启动命令 注入 CYCLONEDDS_URI 环境变量 ↓ PTY 启动进程 通过发送 r、q 等按键控制运行状态GUI 和命令行是同一套底层逻辑的两种入口,参数完全一致。
6.2 GUI 封装的关键参数
| 参数 | 说明 |
|---|---|
--arm | 机器人型号(g1、h1 等) |
--ee | 末端执行器类型(dex3、inspire 等) |
--input-mode | hand(手势)/ controller(手柄) |
--display-mode | immersive / pass-through / ego |
--network-interface | DDS 网卡名(必须正确) |
--img-server-ip | 图像服务端 IP |
CYCLONEDDS_URI | DDS 配置文件路径 |
6.3 使用建议
长期在实验室使用时建议保留 GUI,主要好处是降低现场误操作概率,减少 DDS 网卡、脚本路径、Python 环境路径输错的情况。
七、真机启动 SOP
1. 确认机器人网络通畅,DDS 网卡配置正确 2. PC端启动遥操作程序 python teleop/teleop_hand_and_arm.py \ --arm g1 \ --ee dex3 \ --input-mode hand \ --display-mode immersive \ --network-interface eth0 \ --img-server-ip 192.168.123.164 3. Pico 浏览器打开: https://<PC_IP>:8012/?ws=wss://<PC_IP>:8012 (首次需要接受自签名证书警告) 4. XR 页面中点击 "virtual reality" 5. 等待 XR 手臂与机器人手臂完成映射 6. PC 端点击开始遥操,机器人进入跟随 7. 结束时先做安全收尾动作,再退出程序八、关键参数说明
–network-interface
决定 DDS 走哪张网卡。机器人局域网通常是192.168.123.X,如果 PC 有多张网卡,填错这个参数机器人侧收不到任何控制指令。
–input-mode
hand:使用手势跟踪(需要 XR 设备支持手部追踪)controller:使用手柄跟踪
–display-mode
immersive:机器人第一视角沉浸显示,链路最直观,调试首选pass-through:XR 透传,不显示机器人图像ego:中央小窗显示机器人视角,周围保留现实视野
–img-server-ip
图像服务端所在主机的 IP,通常是机器人本体或外接计算单元的地址,必须与实际服务地址一致。
九、总结
9.1 项目本质
xr_teleoperate不是一个简单的 demo,而是一个完整的遥操作系统原型:XR输入 + 视频回传 + 双臂IK + 灵巧手 retargeting + DDS控制 + 数据录制,每一层都有对应的模块。
9.2 部署核心要点
1. conda 环境创建时就锁定 numpy=1.26.4,不要后装 2. 安装 vuer 后立刻锁回 numpy 和 params-proto 3. Pico 用一条 openssl 命令,不要套 AVP 的 root CA 流程 4. 先验证三个核心 import,再跑 GUI 5. --network-interface 填错机器人侧收不到任何指令9.3 启动命令
conda activate tvcdxr_teleoperate# 设置 DDS 配置exportCYCLONEDDS_URI=file://$(pwd)/xr_teleop/cyclonedds_pc.xml# 启动遥操作python teleop/teleop_hand_and_arm.py\--armg1\--eedex3\--input-mode hand\--display-mode immersive\--network-interface eth0\--img-server-ip192.168.123.164