Configuração do Software

Instalação do SDK do Booster

O SDK do Booster é distribuído como booster_robotics_sdk_python no PyPI. Ele fornece ligações Python para a interface de controle de rede do K1.

Crie um ambiente virtual (recomendado)

python3 -m venv ~/.venvs/booster-k1
source ~/.venvs/booster-k1/bin/activate

Instale o SDK

pip install booster_robotics_sdk_python

Verifique a instalação

python3 -c "import booster_robotics_sdk; print('SDK ready')"

Configuração de rede

O K1 se comunica via Ethernet com fio. Configure a interface de rede do seu PC host antes de conectar:

# Set your PC's Ethernet interface to 192.168.10.10
sudo ip addr add 192.168.10.10/24 dev eth0
sudo ip link set eth0 up

# Verify connectivity to the K1
ping 192.168.10.102

Interface de Controle de Corpo Inteiro ROS2

O K1 é enviado com um nó de ponte ROS2 que expõe todas as articulações como uma interface de hardware padrão. ros2_control Isso permite a integração com MoveIt2, planejadores de trajetória e controladores personalizados.

Instale o ROS2 Humble

sudo apt update && sudo apt install software-properties-common curl -y
sudo curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.asc | \
  sudo apt-key add -
sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros2/ubuntu jammy main" \
  > /etc/apt/sources.list.d/ros2.list'
sudo apt update
sudo apt install ros-humble-desktop ros-humble-ros2-control \
  ros-humble-ros2-controllers ros-humble-joint-state-publisher-gui -y

Clone e construa o pacote K1 ROS2

mkdir -p ~/k1_ws/src && cd ~/k1_ws/src
git clone https://github.com/BoosterRobotics/booster_ros2.git
cd ~/k1_ws
source /opt/ros/humble/setup.bash
colcon build --symlink-install

Inicie a ponte K1

source ~/k1_ws/install/setup.bash
ros2 launch booster_ros2 k1_bringup.launch.py \
  robot_ip:=192.168.10.102

Inspecione os estados das articulações

# List all available topics
ros2 topic list

# Stream joint states (22 joints at 500 Hz)
ros2 topic echo /joint_states

Lendo e Comandando Estados das Articulações

O SDK Python fornece acesso direto a todas as 22 articulações. Sempre comece no modo DAMP antes de comandar movimento.

Conecte e leia os estados das articulações

from booster_robotics_sdk import BoosterRobot, RobotMode

# Connect to the robot
robot = BoosterRobot(ip="192.168.10.102")
robot.connect()

# Enter DAMP mode (safe, low impedance)
robot.set_mode(RobotMode.DAMP)

# Read full joint state
state = robot.get_state()
print(f"Mode: {state.mode}")
print(f"Joint positions (rad): {state.joint_positions}")
print(f"Joint velocities (rad/s): {state.joint_velocities}")
print(f"Joint torques (Nm): {state.joint_torques}")
print(f"IMU euler (deg): {state.imu_euler}")

robot.disconnect()

Comande as posições das articulações do braço (modo CUSTOM)

O modo CUSTOM permite controle direto em nível de junta do braço. Requer um dispositivo de elevação — o robô não deve estar suportando seu próprio peso. Veja a página de segurança.

from booster_robotics_sdk import BoosterRobot, RobotMode, ArmCommand
import numpy as np

robot = BoosterRobot(ip="192.168.10.102")
robot.connect()

# Transition: DAMP -> PREP -> CUSTOM
robot.set_mode(RobotMode.DAMP)
robot.set_mode(RobotMode.PREP)
import time; time.sleep(3)  # Wait for PREP stabilization
robot.set_mode(RobotMode.CUSTOM)

# Command right arm to a target configuration (7 DOF)
# Joints: shoulder_pitch, shoulder_roll, shoulder_yaw,
#         elbow_pitch, wrist_pitch, wrist_roll, wrist_yaw
target = [0.0, -0.3, 0.0, 0.8, 0.0, 0.0, 0.0]
cmd = ArmCommand(side="right", joint_positions=target, kp=60, kd=2)
robot.send_arm_command(cmd)

robot.disconnect()

Controle de pose da cabeça

from booster_robotics_sdk import BoosterRobot, HeadCommand

robot = BoosterRobot(ip="192.168.10.102")
robot.connect()
robot.set_mode(RobotMode.PREP)

# Head: yaw in [-90, 90] deg, pitch in [-40, 30] deg
cmd = HeadCommand(yaw_deg=15.0, pitch_deg=-10.0)
robot.send_head_command(cmd)

robot.disconnect()

Fundamentos da API de Locomoção

O controlador de locomoção do K1 gerencia o equilíbrio e a marcha de forma autônoma. Você comanda os alvos de velocidade; o controlador a bordo cuida da estabilidade. Sempre tenha um observador presente.

Sequência de transição de modo

from booster_robotics_sdk import BoosterRobot, RobotMode, LocomotionCommand
import time

robot = BoosterRobot(ip="192.168.10.102")
robot.connect()

# Step 1: Enter DAMP (zero torque, safe to handle)
robot.set_mode(RobotMode.DAMP)
time.sleep(1)

# Step 2: Enter PREP (stand up to PREP posture)
robot.set_mode(RobotMode.PREP)
time.sleep(5)  # Wait for full PREP stabilization — do not skip

# Step 3: Enter WALK
robot.set_mode(RobotMode.WALK)
time.sleep(2)

Comando de locomoção (modo de velocidade)

# Walk forward at 0.3 m/s
cmd = LocomotionCommand(
    vx=0.3,    # forward/back (m/s), range: [-0.5, 0.5]
    vy=0.0,    # lateral (m/s),      range: [-0.3, 0.3]
    vyaw=0.0   # rotation (rad/s),   range: [-1.0, 1.0]
)
robot.send_locomotion_command(cmd)
time.sleep(2)

# Stop
robot.send_locomotion_command(LocomotionCommand(vx=0, vy=0, vyaw=0))
time.sleep(1)

# Return to PREP then DAMP
robot.set_mode(RobotMode.PREP)
time.sleep(3)
robot.set_mode(RobotMode.DAMP)
robot.disconnect()

Parada de emergência em software

# Call from any thread — immediately enters DAMP mode
robot.emergency_stop()

Sempre prefira o botão de parada de emergência de hardware para emergências. A parada de emergência em software é apenas um backup.

Simulação Humanoide MuJoCo

O modelo URDF do K1 está incluído no SDK. Use o MuJoCo para desenvolver e testar políticas de locomoção e manipulação antes da implantação em hardware.

Instale o MuJoCo

pip install mujoco

Clone o ambiente de ginásio K1

git clone https://github.com/BoosterRobotics/booster_gym.git
cd booster_gym
pip install -e .

Execute a simulação de caminhada

python examples/walk_sim.py --render

Isaac Sim (avançado)

O NVIDIA Isaac Sim fornece simulação paralela acelerada por GPU para treinamento de políticas em grande escala. O URDF do K1 importa de forma limpa no Isaac Sim 4.x. Requer uma GPU NVIDIA (16 GB de VRAM recomendados) e licença do Isaac Sim. Veja o Artigo de Comparação Humanoide para benchmarks de simulação.

Principais 3 Problemas para Configuração Humanoide

# 1. Verify your PC's interface is on the correct subnet
ip addr show eth0
# Should show 192.168.10.10/24

# 2. Set it if not configured
sudo ip addr flush dev eth0
sudo ip addr add 192.168.10.10/24 dev eth0
sudo ip link set eth0 up

# 3. Ping the robot
ping -c 4 192.168.10.102

# 4. If ping fails, verify the K1 is fully booted
# The K1 takes ~60 seconds to boot. Look for the LED sequence
# to complete before attempting connection.

# Always wait at least 5 seconds in PREP before WALK
robot.set_mode(RobotMode.PREP)
time.sleep(5)  # Do not reduce this

# Verify PREP is fully active before proceeding
state = robot.get_state()
assert state.mode == RobotMode.PREP, "PREP not confirmed"

# Have your spotter positioned with the e-stop
robot.set_mode(RobotMode.WALK)

# 1. Install missing ros2_control packages
sudo apt install ros-humble-ros2-control \
  ros-humble-ros2-controllers -y

# 2. Rebuild the workspace
cd ~/k1_ws && colcon build --symlink-install

# 3. Source both ROS2 and your workspace
source /opt/ros/humble/setup.bash
source ~/k1_ws/install/setup.bash

# 4. Verify robot_ip matches actual K1 IP
ros2 launch booster_ros2 k1_bringup.launch.py \
  robot_ip:=192.168.10.102

# 5. Check the K1 is connected and responding
ping 192.168.10.102

Ainda preso? Poste no Fórum SVRC com sua versão do Ubuntu, mensagem de erro exata e versão do SDK (pip show booster_robotics_sdk_python).