Python-远程-1个月

项目编号：【189655】
一、项目介绍

本项目用于搭建UMI‑Ego具身智能机器人第一视角数据集采集环境，全程远程开发，工程师通过SSH远程连接我的笔记本调试，不用上门。
硬件清单：

1. 时序设备：外部IEEE1588‑V2主时钟以及配套网络交换设备；

2. 终端网卡：绿联CM650（AX88179‑A）Type‑C千兆网卡，编译ASIX官方驱动开启PHC硬件时钟；

3. 执行设备：知行电动夹爪（Modbus‑RTU‑485协议）搭配微雪光电隔离款USB‑485转换器；

4. 图像设备：骁途S7‑Pro运动相机，输出视频画面和IMU惯性传感数据；
电脑配置：i5‑1135G7、16G内存，操作系统Ubuntu22.04‑LTS；
整体目标：

5. 相机IMU数据、夹爪开合位置与夹持力数据，统一打上PTP‑1588‑V2高精度时间戳，整体数据时差稳定小于5ms，达到UMI‑Ego平台验收标准；

6. 视频画面里出现人脸自动模糊脱敏；最后按照项目规范保存数据集文件。

二、详细开发任务

任务1：网卡驱动编译与ptp4l部署配置

1. 在Ubuntu22.04系统下载AX88179‑A官方驱动源码，完成编译安装，替换系统默认cdc‑ncm驱动，启用PHC硬件时钟；

2. 根据外部时钟给出的PTP域号、E2E模式、priority1、priority2、sync报文发送周期配置ptp4l；

3. 配置ptp4l后台开机自启；持续运行验证，offset长期稳定在±3ms以内；

4. 输出ptp同步日志文件，方便后期查看时钟运行状态。

任务2：基于Python3开发ROS‑Noetic程序

1. 环境部署：配置ROS‑Noetic，全部代码使用Python3编写，利用pymodbus库读取485夹爪数据；所有依赖通过pip和apt正常安装，不使用小众或者私有库。

2. 夹爪数据读取：依据厂家提供Modbus‑RTU寄存器地址，实时读取夹爪开合距离、动态夹持力数值，通过ROS话题发布；通讯断开时程序自动重连并且写入错误日志。

3. IMU数据接收：Python程序读取骁途相机IMU原始数据，获取经过PTP校准后的系统时间戳，给IMU数据、夹爪数据附加统一时间戳。

4. 人脸脱敏功能：基于OpenCV搭配开源人脸检测模型，对画面中人脸区域进行高斯模糊；只对人脸脱敏，物体画面保留原样。

5. 数据集存储：

◦ 图像帧、IMU数据、夹爪数据配套保存；

◦ 文件格式适配UMI‑Ego项目要求，最终保存成HDF5格式；

◦ 自动新建文件夹，分开存储每一段Episode采集数据；

◦ 提供按键或者命令行方式手动开启、结束采集。

6. 程序设置：Python程序可后台运行；配套编写启动、停止、重启shell脚本，可以设置开机自启。

三、对开发者硬性要求

1. 系统能力：熟练Ubuntu22.04系统，有ptp4l、PHC硬件时钟、IEEE1588‑V2真实调试经验，能够独立编译网卡驱动；

2. 代码能力：精通Python3、pymodbus串口通信、ROS‑Noetic、OpenCV；熟悉HDF5文件生成；做过Ego视角数据采集项目优先；

3. 代码规范：代码注释详细，变量命名规范；交付完整可编辑源码，严禁交付加密或者混淆后的代码；

4. 适配范围：整套程序只适配当前电脑的Ubuntu22.04环境；后期仅修改配置参数即可适配夹爪参数变更，不需要大规模改写代码；

5. 售后约定：交付完成之后提供1个月免费远程技术答疑；Ubuntu系统下ptp4l异常、Python程序报错由开发者协助排查。

四、交付内容清单（全部必须交付）

1. AX88179‑A网卡完整部署文档，ptp4l配置文件、时钟offset稳定达标截图、开机自启配置；

2. Python‑ROS全部源码：夹爪读取程序、人脸脱敏程序、IMU时间戳绑定、HDF5数据集生成代码；

3. 配套启动、停止、重启shell脚本；

4. 完整操作文档：分步骤说明环境依赖安装、程序启动方式、参数修改方法、查看日志方法；

5. 测试生成的HDF5样例文件；

6. 全部依赖库清单，后期重装系统可以对照安装。

五、付款节点（平台托管，验收完成放款）

1. 第一阶段（支付50%）：网卡驱动安装完毕，ptp4l时钟偏移稳定在±3ms以内，交付配置文档；

2. 第二阶段（剩余50%）：完成ROS‑Python全部功能，实现夹爪数据读取、IMU时间戳对齐、人脸脱敏、HDF5数据集保存，全部功能验收通过之后结清尾款。