ChemLab-Assets / scripts /asset_runtime /_annotations.py
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"""expansion_batch03/04 共享物理注释生成器。
沿用 basic40 两批合同的写法:状态槽 meaning_zh 用一到两句中文说明这个量是什么、从哪里来、不代表什么;
压力槽 reference_conditions 写明绝压/表压/压差及参考基准,气体体积流量写参考温压;组件 physical_meaning_zh
写该件在模型里的物理作用(承载、容纳、运动、接口、显示)及哪些是估计;机理参数按 value/unit/meaning_zh/evidence
登记,宿主显式输入的系数标为 assumption。生成的文字来自各运行层的 SLOTS/CAPS/PLANT 定义与几何清单,
不新增任何厂家数据。各运行层的 export_<slug>_contract_metadata() 在返回前调用 annotate_export(),
各台 build_contract.py 在写盘前调用 finalize_contract()。
"""
from __future__ import annotations
import glob
import json
import math
import re
from pathlib import Path
ROOT = Path(__file__).resolve().parents[2]
# --------------------------------------------------------------------------------------
# 状态槽
# --------------------------------------------------------------------------------------
KEY_ZH = {
# 通用
'power.enabled': '主电源开关状态(true=通电)',
'airflow.enabled': '抽气风机/干燥气流是否开启',
'plant.configured': '装置边界(外接气源/液源/容器/系数)是否已由宿主一次性配置',
'sample.configured': '样品是否已按模板装入并通过身份/相态检查',
'method.configured': '运行方法是否已配置',
'kinetics.configured': '显式条件速率/传质系数是否已输入',
'cassette.configured': '膜盒材质与截留分子量是否已选定',
'calibration.configured': '用户标线是否已录入',
'optics.configured': '光源波长与功率组合是否已配置',
'thermal.configured': '风冷/温控参数是否已配置',
'isotherm.configured': '产品吸附等温线是否已提供(无则不输出含水率)',
'queue.configured': '树脂/序列队列是否已配置',
'cycle.phase': '运行阶段:idle/running/succeeded/cancelled(failed)',
'cycle.stage': '运行中的子阶段名称,由过程状态机推进',
'cycle.fault': '最近一次故障或拒绝的原因文字,空串表示无',
'cycle.error': '面板错误代码代理,空串表示无',
'cycle.elapsed_s': '本次运行自 acquisition.start 起的仿真时间',
'cycle.stage_elapsed_s': '当前子阶段已进行的仿真时间',
'cycle.operation': '当前进行的操作类型(none/measurement/cleaning)',
'cycle.index': '当前萃取周期序号',
'cycle.residue_count': '已完成偶联的残基计数',
'warmup.elapsed_s': '通电后光源/电子学暖机已用时间',
'warmup.ready': '暖机是否达到允许读数的时长(工程阈值)',
'timer.mode': '计时模式(timed/continuous)',
'timer.continuous': '是否连续运行(无定时)',
'timer.duration_s': '定时时长',
'timer.remaining_s': '定时剩余时间,连续模式为 null',
'timer.elapsed_s': '本次运行已计时',
'timer.paused': '开罩/联锁导致计时暂停',
'method.mode': '方法模式选择',
'method.duration_s': '方法总时长/终止时间',
'method.selected': '当前选中的方法名',
'method.count': '已存储方法数',
'method.basis': '含水率计算基准(wet=湿基 MC,dry=干基 DC)',
'method.size': '本次方法包含的柱位数',
'method.average_count': '每次读数平均的采样次数',
'method.ratio_enabled': '比率(多探测器)模式是否启用',
'method.purge_time_s': 'PURGE 阶段设定的置换时间',
'method.target_k': '方法目标温度',
'method.power_limit_w': '微波输出功率上限',
'method.pressure_limit_pa': '安全压力上限(模型绝压),超过即切断微波',
'method.stir_rpm': '磁力搅拌转速(rpm,厂家面板单位;SI 换算 rad/s=rpm×2π/60)',
'method.current_a': '恒电流模式的电流设定',
'method.cell_voltage_v': '恒槽压模式的两极槽压设定',
'method.voltage_limit_v': '槽压上限档(10 V 或 30 V)',
'method.stop_by': '终止条件类型(time/charge)',
'method.charge_target_c': '按电量终止时的目标电量',
'attachment.container_id': '宿主登记在样品位上的容器 ID,null 表示空位',
'sample.loaded': '样品位是否已装入容器/样品',
'sample.loaded_count': '已装入样品的位数',
'sample.filled': '样品井是否已注满到可测体积',
'load.present': '清洗篓/平台上是否登记有负载',
'load.count': '平台上登记的容器数',
'fixture.installed': '可选夹具是否已安装',
'fixture.mass_kg': '夹具质量(宿主输入,计入平台负载)',
'filter.installed': '是否已装入(场景登记)',
'electrodes.connected': '两支电极是否已接入电路',
'gas.connected': '外接冷却气是否接通',
'gas.ready': '冷却气压力与流量是否满足运行条件(5.5–6 bar,>50 L/min)',
'rack.mode': '当前安装的样品架规格(8×4 mL 或 4×20 mL)',
'queue.capacity': 'HT 模块允许的队列容量(none/HT4/HT12 → 1/4/12)',
'queue.size': '已排入队列的合成任务数',
'queue.active_index': '当前正在处理的队列序号',
'panel.mode': '模式指示灯状态',
# 热学/温度
'thermal.target_k': '温控目标温度',
'thermal.temperature_k': '被控对象(腔体/样品/棱镜)的集中参数温度',
'thermal.indicated_temperature_k': '面板显示的量化温度,由过程温度经一阶传感器响应和分辨率量化得到',
'thermal.indicated_k': '面板显示温度,由过程模型经传感器响应量化得到',
'thermal.inlet_k': '干燥气入口温度(加热器出口测点)',
'thermal.outlet_k': '干燥气出口温度(旋风前测点),不等于颗粒温度',
'thermal.preheat_enabled': '预热是否开启',
'thermal.heater_power_w': '加热器瞬时输出功率(占空/比例控制结果)',
'thermal.block_k': '样品恒温块温度',
'thermal.sample_k': '样品自身温度(与恒温块有热时间常数差)',
'temperature.target_k': '温控目标温度',
'temperature.indicated_k': '显示温度,经传感器响应与量化',
'heater.enabled': '加热器是否允许工作',
'heater.lift_m': '沿 +Z 自动升降的位移(密封萃取池)',
'ultrasound.mode': '超声模式(normal/sweep/degas)',
'ultrasound.active': '换能器当前是否发声(degas 为占空间歇)',
'ultrasound.waiting': '是否处于 degas 间歇等待',
'ultrasound.effective_power_w': '有效声功率(厂家 150 W 有效值,600 W 为峰值不积分)',
'microwave.output_w': '磁控管当前输出功率(受方法上限与切断逻辑约束)',
'safety.speed_limit_rad_s': '允许的最高转速(按负载分档保守取值)',
'safety.temperature_limit_k': '独立安全探头的超温切断阈值',
# 机械/场景关节
'clamp.lift_m': '沿关节轴提升的位移',
'vessel.lower_m': '沿 −Z 拆卸下移的位移',
'lid.lift_m': '沿 +Z 提升的位移(竖直教学自由度,不复现真实开合机构)',
'lid.position_m': '沿 +Z 开合的位移(真实为后铰链连杆开合,此处按垂直升降简化)',
'lid.angle_rad': '绕铰链的开启角',
'latch.angle_rad': '的转角(OPEN/READ 锁紧)',
'cover.lift_m': '沿 +Z 提升的位移',
'cap.lift_m': '沿 +Z 提升的位移',
'water_lid.lift_m': '沿 +Z 提升的位移',
'shield.lift_m': '沿 +Z 上推的位移',
'drawer.extension_m': '沿 −Y 抽出的位移',
'rack.lift_m': '沿 +Z 自动升降的位移(针刺入隔膜)',
'holder.lift_m': '沿 +Z 提升的位移',
'hood.angle_rad': '绕后铰链的开启角',
'drain.angle_rad': '的转角(0 关,π/2 开)',
'lock.travel_m': '的横向行程',
'indicator.lift_m': '机械压力指示器标杆位移(截留侧表压的线性教学映射)',
'orbit.x_m': '承载的轨道运动在 X 方向的分量',
'orbit.y_m': '承载的轨道运动在 Y 方向的分量',
'orbit.phase_rad': '轨道圆周运动的相位角',
'rotor.angle_rad': '转子视觉相位角,0–2π 循环,不是机械限位',
'rotor.speed_rad_s': '转子角速度',
'rotor.rcf_m_s2': '柱内相对离心加速度 ω²r(按标称半径)',
'shaking.target_rad_s': '轨道摇动目标角速度',
'shaking.actual_rad_s': '轨道摇动实际角速度(一阶加减速)',
'shaking.indicated_rad_s': '显示转速(量化)',
'stir.target_rad_s': '磁力搅拌目标角速度',
'stir.actual_rad_s': '磁力搅拌实际角速度(一阶响应)',
'stir.actual_rpm': '磁力搅拌实际转速(rpm,面板单位)',
'collector.x_m': '收集头 X 滑台位置',
'collector.y_m': '收集头 Y 滑台位置',
'collector.tube_index': '当前收集管序号',
'column.position': '当前选中的柱位(0=旁路)',
'column.valve_angle_rad': '柱位选择阀转角(教学 0–2.5 rad 对应旁路与柱 1–5)',
'recirculation.enabled': '泵 B 回流是否开启',
'recirculation.valve_angle_rad': '回流阀转角(教学 0/π/2)',
'inlet.route': '入口阀路由(solvent/sample)',
'outlet.route': '出口阀路由(waste/product)',
'inlet.angle_rad': '入口阀视觉转角(0/π/2 对应两路)',
'outlet.angle_rad': '出口阀视觉转角(0/π/2 对应两路)',
'injection.valves': '两路六通阀的 LOAD/INJECT 状态',
'fan.fraction': '风扇转速比例(0–1)',
# 流量/压力/流体
'flow.drying_m3_s': '干燥气体积流量',
'flow.feed_m3_s': '蠕动泵进料液体体积流量',
'flow.circulation_m3_s': '外接蠕动泵的循环液体积流量',
'flow.permeate_m3_s': '透过液体积流量(膜通量×面积)',
'flow.targets_m3_s': '两路泵的目标体积流量',
'flow.actual_m3_s': '两路泵的实际体积流量',
'flow.target_m3_s': '外接 HPLC 泵的液体目标流量',
'flow.indicated_m3_s': '显示的液体流量',
'hydrogen.target_reference_m3_s': '电解产氢目标流量(参考状态体积)',
'hydrogen.indicated_reference_m3_s': '显示的产氢流量(参考状态体积)',
'evaporation.kg_s': '水蒸发质量流率(D² 蒸发与热/携湿限幅后的结果)',
'filter.delta_pa': '尾气滤器相对洁净状态的压差增量(≥2000 Pa 提示维护)',
'pressure.max_gauge_pa': '六池中最高的池内表压',
'pressure.gauge_pa': '柱入口表压(液压阻力×流量,含转速相关项)',
'pressure.feed_gauge_pa': '膜盒进料口表压',
'pressure.retentate_gauge_pa': '膜盒截留出口表压(机械指示器所接)',
'pressure.tmp_pa': '跨膜压差 TMP=(进料+截留)/2−透过侧',
'pressure.indicated_gauge_pa': '压力表显示表压(绝压减宿主环境压)',
'pressure.indicated_abs_pa': '腔内绝压(EOS 求得)',
'pressure.indicated_pa': '显示压力',
'pressure.backpressure_pa': '背压调节器设定表压',
'pressure.vapor_pa': '当前温度下载液的饱和蒸气压(NIST 拟合,仅原温区)',
'pressure.vapor_margin_pa': '系统绝压与饱和蒸气压之差,≤0 表示汽化风险',
'pressure.target_abs_pa': '反应压力目标(绝压)',
'system.pressure_gauge_pa': '系统表压(泵出口,Ergun 柱阻+管阻)',
'uv.pressure_gauge_pa': 'UV 流通池处表压',
'volume.retentate_m3': '截留侧当前液体体积',
'volume.permeate_m3': '累计透过液体积',
'process.diavolumes': '换液倍数(累计缓冲液/初始体积)',
'water.volume_m3': '水箱当前水量',
'reactor.volume_m3': '反应器/芯片当前液体体积',
'waste.volume_m3': '累计废液体积',
'collection.total_m3': '累计收集体积',
'collection.waste_m3': '切换废液期间的累计体积',
'collection.product_m3': '产品出口累计体积',
'bath.volume_m3': '槽内浴液体积',
'co2.phase': 'CO2 相态(liquid/gas/supercritical/two_phase)由 EOS 判定',
'critical.physical': '腔内 T、P 是否同时超过 CO2 临界点(物理判据)',
'critical.controller_pass': '控制器是否判定跨临界(先达 1200 psi 表压再到 34–38 ℃ 的控制判据)',
# 测量量
'optical.indicated_index': '显示折射率 nD(钠 D 线,经温度修正与量化)',
'concentration.indicated_mass_fraction': '按用户标线内插的质量分数,标线外为 null',
'density.indicated_kg_m3': '显示密度(振动管代理,经温度差与气泡偏差修正后量化)',
'fill.detected': '填充传感器是否检测到液体',
'bubble.detected': '相机代理是否检测到气泡',
'turbidity.indicated_ntu': '显示浊度 NTU(90° 散射通道,比率模式含透射修正)',
'turbidity.stable': '读数是否在稳定阈值内',
'calibration.gain': '20 NTU 单点增益校准系数',
'calibration.status': '校准状态文字',
'calibration.offset_aw': '水活度线性偏置校准',
'water_activity.indicated': '显示水活度 aw(露点法代理)',
'dewpoint.indicated_k': '冷镜露点温度',
'equilibrium.stable': '头空间水活度是否达到平衡判据',
'balance.indicated_kg': '内置天平显示质量(0.1 mg 可读性量化)',
'detector.total_kg_m3': '检测器处总溶质质量浓度(理想信号,不是 UV 吸光度)',
'column.stationary_fraction': '柱内固定相体积分数(随转速/流量变化)',
'conductivity.indicated_s_m': '柱后电导率显示',
'membrane.material': '膜材质(PES/RC)',
'membrane.mwco_kg_mol': '标称截留分子量',
'optics.source_wavelengths_m': '四个光源的中心波长',
'optics.intensities': '四个光源的相对强度设定',
'optics.emitted_energy_j': '光源累计发射能量',
'optics.incident_energy_j': '样品位累计入射能量(捕获矩阵)',
'electrochem.indicated_current_a': '显示电流(0.1 mA 量化)',
'electrochem.indicated_cell_voltage_v': '显示两极槽压(0.1 V 量化)',
'electrochem.charge_c': '累计通过电量',
'sample.temperature_k': '样品温度',
'sample.reference_ntu': '样品的参考浊度(模板值)',
'sample.bubble_excess_ntu': '气泡带来的额外浊度(指数衰减)',
'detector.normalized_90': '90° 散射归一化信号',
'detector.normalized_transmitted': '透射归一化信号',
'sample.cell_kg': '振动管内样品质量',
'sample.waste_kg': '排入废液的样品质量',
'sample.total_input_kg': '累计注入样品质量',
'cleaner.input_kg': '累计注入清洗液质量',
'cleaner.remaining_kg': '池内残留清洗液质量',
'cleaner.waste_kg': '排出清洗液质量',
'sample.remaining_m3': '样品井内剩余样液体积',
'sample.input_m3': '累计装入样品体积',
'sample.waste_m3': '累计排出样品体积',
'cleaner.input_m3': '累计清洗液体积',
'cleaner.remaining_m3': '井内残留清洗液体积',
'cleaner.waste_m3': '排出清洗液体积',
'sample.input_kg': '累计装入样品质量',
'sample.retained_kg': '当前留在仪器内的样品质量',
'sample.removed_kg': '累计取出样品质量',
'sample.degraded_kg': '分解暗化计入的质量(身份不变)',
'sample.retained_m3': '当前留在仪器内的样品体积',
'sample.removed_m3': '累计取出样品体积',
'sample.initial_kg': '装样时的样品质量',
'sample.remaining_kg': '当前样品盘上剩余质量',
'sample.evaporated_kg': '累计失重(合成失重代理)',
'water.input_kg': '装入样品所含水质量',
'water.sample_kg': '样品中当前水质量',
'water.headspace_kg': '头空间水汽质量',
'water.removed_kg': '随样品取出的水质量',
'water.ambient_in_kg': '开盖时从环境进入头空间的水汽',
'water.ambient_out_kg': '开盖时逸出头空间的水汽',
'mass.input_kg': '累计装入负载质量',
'mass.retained_kg': '当前负载质量',
'mass.removed_kg': '累计取出负载质量',
'energy.heater_input_j': '加热器累计输入能量',
'energy.ultrasound_input_j': '换能器累计输入能量',
'energy.acoustic_loss_j': '声能未转化为热的部分',
'energy.loading_input_j': '装入负载带入的热能',
'energy.stored_j': '相对初始状态的储热变化',
'energy.ambient_loss_j': '向环境散失的热量',
'energy.loss_j': '向环境散失的热量',
'energy.unloading_output_j': '取出负载带走的热能',
}
# truth.* 账本项的词表
PLACE_ZH = {
'initial': '初始装入', 'input': '累计输入', 'retained': '仍在仪器内', 'removed': '已取出', 'waste': '排入废液', 'product': '进入产品/收集瓶',
'vapor': '已蒸发为气相', 'wall': '粘附在腔壁', 'filter': '滞留在滤器', 'exhaust': '随尾气排出', 'wet_reject': '未干即被剔除', 'reservoir': '在储液瓶',
'cell': '在池/管内', 'extract': '进入萃取液', 'loop': '在定量环', 'column': '在柱内', 'collected': '已收集', 'tank': '在气瓶', 'chamber': '在腔内',
'bath': '在样品浴液', 'pore': '在孔隙内', 'sorbed': '吸附态', 'dissolved': '溶解态', 'degraded': '已降解', 'remaining': '剩余', 'bound': '已结合到载体',
'free': '脱保护游离', 'protected': '仍带保护基', 'correct_free': '正确序列且游离', 'correct_protected': '正确序列且带保护基', 'residual': '残留',
'vent': '经排气排出', 'stock': '库存', 'working': '工作电极侧', 'counter': '对电极侧', 'permeate': '透过侧', 'retentate': '截留侧', 'adsorbed': '膜吸附',
'buffer': '缓冲液带入', 'headspace': '头空间', 'generated': '电解生成', 'reacted': '已参与反应', 'vented': '已放空', 'formal': '形式产物', 'sample': '样品侧',
'side': '副反应', 'target': '目标', 'chamber_co2': '腔内', 'thermal': '热', 'stored': '储存', 'ambient': '环境', 'emitted': '发射', 'absorbed': '吸收',
'container': '容器', 'transmitted': '透射', 'uncaptured': '未捕获', 'nonthermal': '非热', 'electrical': '电', 'ohmic': '欧姆', 'redox': '氧化还原',
'heat_out': '散热',
}
SPECIES_ZH = {
'solute': '溶质', 'liquid': '液体', 'protein': '蛋白', 'osmoles': '渗透活性物质', 'co2': 'CO2', 'solvent': '溶剂', 'solid': '固体', 'target': '目标物',
'nitrogen': '氮气', 'aa': '氨基酸', 'monomer': '单体', 'tracer': '示踪物', 'substrate': '底物', 'hydrogen': '氢气', 'oxygen': '氧气', 'water': '水',
'mass': '物料', 'volume': '液体', 'sites': '结合位点', 'base': '碱', 'product': '产物', 'reduced': '还原态', 'oxidized': '氧化态', 'energy': '能量',
'charge': '电量', 'protected': '保护基', 'free': '游离位点', 'thermal': '热能',
}
QTY_ZH = {'kg': '质量', 'm3': '体积', 'mol': '摩尔数', 'j': '能量', 'pa': '压力', 'k': '温度', 's': '时间', 'w': '功率', 'a': '电流', 'v': '电压', 'c': '电量', 'ohm': '电阻'}
# 某些 truth/特殊槽的整句描述
TRUTH_ZH = {
'truth.temperature_k': '样品瓶内液体温度(能量守恒求解)',
'truth.pressure_pa': '瓶内绝压(饱和蒸气压+不凝气分压)',
'truth.liquid_kg': '瓶内液相质量', 'truth.vapor_kg': '瓶内气相质量',
'truth.stored_energy_j': '相对初始状态的内能变化', 'truth.absorbed_energy_j': '累计吸收的微波能量', 'truth.heat_out_j': '累计向环境散失的热量',
'truth.fouling_resistance_ratio': '膜污染附加阻力与洁净阻力之比', 'truth.catalyst_activity': '催化剂相对活性(0–1,随处理量衰减)',
'truth.cells': '按床层段划分的物种库存(mol)', 'truth.samples': '各样品位的物种与能量账本', 'truth.stock_volumes_m3': '各试剂/单体入口的剩余库存体积',
'truth.chamber_temperature_k': '反应仓空气温度', 'truth.thermal_input_j': '光源与风扇带入的热', 'truth.stored_thermal_j': '仓内储热变化',
'truth.emitted_energy_j': '光源累计发射能量', 'truth.absorbed_energy_j_photo': '', 'truth.container_loss_j': '被容器壁吸收/反射的光能',
'truth.transmitted_energy_j': '穿过样品未被吸收的光能', 'truth.uncaptured_energy_j': '未落到任何样品位的光能', 'truth.nonthermal_energy_j': '进入光化学而未转为热的能量',
'truth.extent_mol': '目标反应进度(mol 电子当量)', 'truth.sample_charge_c': '流向目标反应的电量', 'truth.target_charge_c': '按目标转化需要的电量',
'truth.side_charge_c': '流向副反应的电量', 'truth.resistance_ohm': '电解池等效欧姆电阻', 'truth.current_a': '实际电流', 'truth.cell_voltage_v': '实际两极槽压',
'truth.electrical_energy_j': '累计电功', 'truth.ohmic_energy_j': '欧姆损耗热', 'truth.redox_work_j': '用于氧化还原的电功',
'truth.bed_pressure_drop_pa': '催化剂床层 Ergun 压降', 'truth.loop_remaining_m3': '定量环中尚未推出的体积',
'truth.cell_tracer_mol': '芯片各段 CSTR 内的示踪物摩尔数', 'truth.free_sites_mol': '树脂上已脱保护的游离位点', 'truth.protected_sites_mol': '树脂上仍带 Fmoc 的位点',
'truth.correct_free_mol': '序列正确且游离的链', 'truth.correct_protected_mol': '序列正确且带保护基的链', 'truth.residual_base_mol': '洗涤后残留的碱',
'truth.working_reduced_mol': '工作电极侧还原态物质', 'truth.working_oxidized_mol': '工作电极侧氧化态物质',
'truth.counter_reduced_mol': '对电极侧还原态物质', 'truth.counter_oxidized_mol': '对电极侧氧化态物质',
}
# 压力/流量参考条件(按资产、按槽),未列出的按 _reference_generic 推断
REFERENCE = {
('buchi_minispray', 'flow.drying_m3_s'): '气体体积流量;参考温压取 plant.configure 的 gas_reference_k/gas_reference_pa(示例 298.15 K、101325 Pa)。厂家 35 m³/h 未注明参考状态,不能直接换算质量流量。',
('buchi_minispray', 'flow.feed_m3_s'): '液体实际体积流量,等温不可压缩;按进料温度下的体积计。',
('buchi_minispray', 'evaporation.kg_s'): '质量流率,无参考状态依赖。',
('buchi_minispray', 'filter.delta_pa'): '压差;滤器相对洁净状态的压升,不是腔室绝压或表压。',
('buchi_speedextractore', 'pressure.max_gauge_pa'): '表压;相对 plant.configure 的 ambient_pa(示例 101325 Pa)。厂家 50–150 bar 按表压解释,这是本资产的假设。',
('gilson_cpc250', 'pressure.gauge_pa'): '表压;相对环境大气压。厂家 100 bar 上限按表压解释,这是本资产的假设。',
('sartorius_vivaflow200', 'pressure.feed_gauge_pa'): '表压;相对环境大气压。厂家进料上限 4 bar。',
('sartorius_vivaflow200', 'pressure.retentate_gauge_pa'): '表压;相对环境大气压。厂家截留出口上限 3.5 bar;机械指示器接此口。',
('sartorius_vivaflow200', 'pressure.tmp_pa'): '压差;跨膜压 (P_feed+P_retentate)/2 − P_permeate,透过侧背压由宿主 permeate_backpressure_pa 给定。',
('sartorius_vivaflow200', 'flow.circulation_m3_s'): '液体实际体积流量,等温不可压缩;由外接蠕动泵在 method.configure 中给定。',
('sartorius_vivaflow200', 'flow.permeate_m3_s'): '液体实际体积流量;Darcy 通量×200 cm² 有效面积。',
('tousimis_autosamdri815', 'pressure.indicated_gauge_pa'): '表压;绝压减 plant.configure 的 ambient_pa(示例 101325 Pa)。厂家压力表 0–2000 psi 为表压。',
('tousimis_autosamdri815', 'pressure.indicated_abs_pa'): '绝压;CoolProp/Span-Wagner 纯 CO2 状态方程求得,用于物理临界判据。',
('antonpaar_monowave400', 'method.pressure_limit_pa'): '绝压;模型内压力=饱和蒸气压+不凝气分压。厂家 30 bar 未注明基准,本资产按绝压解释。',
('antonpaar_monowave400', 'pressure.indicated_pa'): '绝压;显示值由 truth.pressure_pa 经量化得到。厂家压力传感器基准未明。',
('antonpaar_monowave400', 'truth.pressure_pa'): '绝压;恒定头空间理想气体。',
('cytiva_ktaoligosynt', 'system.pressure_gauge_pa'): '表压;相对环境大气压。厂家 25 bar g。',
('cytiva_ktaoligosynt', 'uv.pressure_gauge_pa'): '表压;相对环境大气压。UV 模块独立 20 bar 额定。',
('syrris_asiadiscovery', 'pressure.backpressure_pa'): '表压;BPR 相对环境大气压,厂家 1–20 bar;受供气压力约束。',
('syrris_asiadiscovery', 'pressure.indicated_pa'): '表压;各泵出口 = 背压 + 支路阻力×流量,相对环境大气压。',
('syrris_asiadiscovery', 'pressure.vapor_pa'): '绝压;载液饱和蒸气压(Antoine/NIST 拟合,仅原温区有效)。',
('syrris_asiadiscovery', 'pressure.vapor_margin_pa'): '压差;(背压表压 + 101325 Pa) − 饱和蒸气压,正值表示保持液相。',
('syrris_asiadiscovery', 'flow.targets_m3_s'): '液体实际体积流量,等温不可压缩,两路各自给定。',
('syrris_asiadiscovery', 'flow.actual_m3_s'): '液体实际体积流量,等温不可压缩。',
('thalesnano_hcube', 'flow.target_m3_s'): '液体实际体积流量,等温不可压缩;外接 HPLC 泵 0.3–3 mL/min。',
('thalesnano_hcube', 'flow.indicated_m3_s'): '液体实际体积流量,等温不可压缩。',
('thalesnano_hcube', 'truth.bed_pressure_drop_pa'): '压差;催化剂床层两端 Ergun 压降,不是系统绝压。',
('specac_atlasmanual', 'truth.hydraulic_pressure_pa'): '表压;相对油箱/环境大气压的液压油压真值,由载荷除以活塞面积代理换算,不是表盘吨数。',
('buchi_encapsulatorb', 'air.target_pa'): '表压;相对环境大气压(101325 Pa),厂家产品瓶加压 0–1.5 bar 按表压解释。',
}
def _humanize(token: str) -> str:
return token.replace('_', ' ')
def _ledger_desc(key: str) -> str | None:
"""truth.<place>_<species>_<qty> 或 truth.<place>_<qty> → 中文账本描述。"""
if key in TRUTH_ZH and TRUTH_ZH[key]:
return TRUTH_ZH[key]
leaf = key.split('.', 1)[1]
m = re.fullmatch(r'([a-z0-9_]+?)_(kg|m3|mol|j|pa|k|s|w|a|v|c|ohm)', leaf)
if not m:
return None
body, qty = m.groups()
parts = body.split('_')
place = species = None
for n in (2, 1):
if len(parts) >= n and '_'.join(parts[:n]) in PLACE_ZH:
place = '_'.join(parts[:n]); rest = parts[n:]; break
if place is None:
return None
if rest:
sp = '_'.join(rest)
species = SPECIES_ZH.get(sp, _humanize(sp))
q = QTY_ZH[qty]
if species:
return f'{PLACE_ZH[place]}的{species}{q}'
return f'{PLACE_ZH[place]}{q}'
def _range_text(slot: dict) -> str:
vs = slot.get('value_schema') or {}
lo, hi = vs.get('minimum'), vs.get('maximum')
unit = slot.get('unit')
if lo is None and hi is None:
return ''
def f(x):
if x is None:
return '…'
if isinstance(x, float) and abs(x - round(x)) < 1e-9 and abs(x) < 1e6:
return str(int(round(x)))
return f'{x:g}'
u = '' if unit == '1' else f' {unit}'
if hi is None:
return f',≥{f(lo)}{u}'
if lo is None:
return f',≤{f(hi)}{u}'
return f',范围 {f(lo)}–{f(hi)}{u}'
def _writer_of(key: str, slot: dict, caps: dict) -> str | None:
wv = slot.get('write_via')
if wv and wv.get('capability_id'):
return wv['capability_id']
for cid, cap in caps.items():
for e in cap.get('state_effects', []):
if e.get('state_id') == key:
return cid
return None
def slot_meaning(slug: str, key: str, slot: dict, caps: dict, comp_names: dict) -> str:
origin = slot.get('origin')
prefix, _, leaf = key.partition('.')
comps = slot.get('component_ids') or []
cname = comp_names.get(comps[0]) if comps else None
desc = None
if prefix == 'truth':
desc = _ledger_desc(key)
if desc is None and prefix in ('panel',):
m = re.fullmatch(r'(time|temperature|mode)_(\d+)', leaf)
if m:
what = {'time': '时间 LED 条', 'temperature': '温度 LED 条', 'mode': '模式指示灯'}[m.group(1)]
desc = f'{what}第 {m.group(2)} 位点亮状态(设定常亮、当前值闪烁为占空代理)'
if desc is None and re.fullmatch(r'channel_\d+', prefix):
ch = prefix.split('_')[1]
desc = {'onset_k': f'第 {ch} 路毛细管的熔化起点温度(透光率首次越过阈值)', 'clear_k': f'第 {ch} 路毛细管的完全透明温度',
'transmission': f'第 {ch} 路毛细管的合成透光率(0–1)'}.get(leaf)
if desc is None and prefix == 'uv' and leaf.startswith('channel_'):
desc = f'UV 第 {leaf.split("_")[1]} 波长通道吸光度(未标定摩尔吸光系数的工程信号)'
if desc is None:
desc = KEY_ZH.get(key)
if desc is None:
desc = _ledger_desc(key.replace(prefix, 'truth', 1)) if prefix in ('sample', 'water', 'mass', 'energy', 'cleaner') else None
if desc is None:
desc = _humanize(key)
rng = _range_text(slot)
unit = slot.get('unit')
is_joint = origin == 'scene' and unit in ('m', 'rad')
if is_joint:
who = f'{cname}({comps[0]})' if cname else '该部件'
return f'{who}{desc}{rng};场景机械状态,关节坐标 0 为闭合/初始位,行程为教学假设而非厂家实测;同步权威与方向见 model_bindings。'
if origin == 'setpoint':
writer = _writer_of(key, slot, caps)
via = f'由 {writer} 写入' if writer else '随方法/配置整组写入'
return f'{desc}{rng};设定值,{via},只记录目标,不等于实际值,也不推进过程。'
if origin == 'process_truth':
return f'{desc}{rng};过程真值,仅 evaluator/debug 可见,无传感器噪声与量化,用于守恒与评测,不是厂家实测。'
if origin == 'scene':
return f'{desc}{rng};场景状态,由宿主登记,不由过程模型推导。'
if origin == 'sensor':
return f'{desc}{rng};传感器读数代理,含一阶响应与分辨率量化,未按厂家精度标定。'
# derived
shown = cname and any(t in comps[0] for t in ('display', 'panel', 'led', 'indicator'))
where = f'显示于{cname}' if shown else '面向 agent 的观测值'
return f'{desc}{rng};由运行层模型推导,{where};未经实机标定,不代表厂家传感器精度。'
def _reference_generic(key: str, slot: dict) -> str | None:
unit = slot.get('unit')
if unit == 'Pa':
if 'gauge' in key:
return '表压;相对环境大气压(宿主给定,默认 101325 Pa)。'
if 'abs' in key:
return '绝压。'
if any(t in key for t in ('delta', 'tmp', 'drop', 'margin')):
return '压差;两点压力之差,不是绝压或表压。'
return None
if unit == 'm^3/s':
if 'hydrogen' in key or 'gas' in key:
return None
return '液体实际体积流量,等温不可压缩。'
if unit in ('kg/s', 'mol/s'):
return '质量/摩尔流率,无参考状态依赖。'
if unit in ('m', 'rad') and slot.get('origin') == 'scene':
return '资产坐标系(+X 右、+Y 向后、+Z 上,原点台面投影中心);关节零位为闭合/初始位,正向沿 URDF 关节轴。'
if unit == 'K':
return None
return None
def slot_reference(slug: str, key: str, slot: dict) -> str | None:
if slot.get('reference_conditions'):
return slot['reference_conditions']
if (slug, key) in REFERENCE:
return REFERENCE[(slug, key)]
return _reference_generic(key, slot)
_MANIFEST_CACHE: dict[str, dict] = {}
def manifest_for(slug: str) -> dict:
if slug not in _MANIFEST_CACHE:
hits = glob.glob(str(ROOT / 'assets' / 'expansion_batch0*' / '*' / slug / 'geometry_manifest.json'))
_MANIFEST_CACHE[slug] = json.loads(Path(hits[0]).read_text(encoding='utf-8')) if hits else {'components': []}
return _MANIFEST_CACHE[slug]
def annotate_slots(slug: str, slots: dict, caps: dict) -> None:
names = {c['id']: c['name_zh'] for c in manifest_for(slug).get('components', [])}
for key, slot in slots.items():
existing = slot.get('meaning_zh') or ''
if existing.startswith(key + ';派生显示为未标定工程代理'):
existing = ''
gen = slot_meaning(slug, key, slot, caps, names)
# 运行层附加的专门说明保留在生成句之后;若运行层的句子已被 KEY_ZH 吸收进生成句(21–40 号资产的
# SLOT_ZH 同时喂给 KEY_ZH 和 meaning_zh),不要再重复追加一次
core = existing.lstrip(';').rstrip('。')
if core and core in gen:
existing = ''
slot['meaning_zh'] = gen if not existing else gen.rstrip('。') + ';' + core + '。'
slot['reference_conditions'] = slot_reference(slug, key, slot)
# --------------------------------------------------------------------------------------
# 机理参数:宿主显式输入的系数按 assumption 登记
# --------------------------------------------------------------------------------------
PARAM_ZH = {
'ambient_k': '环境温度', 'ambient_pa': '环境绝压(表压基准)', 'gas_reference_k': '气体体积流量参考温度', 'gas_reference_pa': '气体体积流量参考压力',
'gas_density_kg_m3': '干燥气密度(参考状态)', 'gas_cp_j_kg_k': '干燥气比热容', 'heater_power_w': '加热器功率预算', 'auxiliary_power_w': '辅机功率预算',
'thermal_tau_s': '温度一阶响应时间常数', 'pressure_tau_s': '压力一阶响应时间常数', 'chamber_volume_m3': '腔体体积', 'water_density_kg_m3': '水密度',
'latent_j_kg': '水汽化潜热', 'max_humidity_gain_kg_kg': '干燥气最大携湿量', 'd2_rate_m2_s': 'D² 定律蒸发速率常数', 'wall_rate_s_inv': '壁面粘附速率常数',
'cyclone_d50_m': '旋风分离切割粒径 d50', 'filter_capture_fraction': '滤器捕集分数', 'damage_rate_s_inv': '热损伤速率常数', 'reservoir_m3': '各溶剂储液体积',
'nitrogen_gauge_pa': '氮气供气表压', 'nitrogen_mol': '氮气库存', 'nitrogen_mol_s_per_cell': '每池氮吹摩尔流率', 'discharge_m3_s_per_cell': '每池排液体积流量',
'residual_holdup_fraction': '池内残留持液分数', 'vial_capacity_m3': '收集瓶容量', 'tank_mass_kg': 'CO2 气瓶可用质量', 'supply_gauge_pa': 'CO2 供气表压',
'co2_purity': 'CO2 纯度', 'cool_target_k': '预冷目标温度', 'cooling_co2_kg_s': '预冷阶段 CO2 消耗速率', 'fill_m3_s': '填充液体流量', 'purge_m3_s': '置换流量',
'buffer_volume_m3': '缓冲液体积', 'buffer_osmolarity_mol_m3': '缓冲液渗透摩尔浓度', 'permeate_capacity_m3': '透过液容器容量', 'circuit_holdup_m3': '外部管路持液',
'pes_permeability_m_pa_s': 'PES 膜水力渗透率', 'rc_permeability_m_pa_s': 'RC 膜水力渗透率', 'film_transfer_m_s': '浓差极化膜传质系数', 'channel_resistance_pa_s_m3': '流道液压阻力',
'permeate_backpressure_pa': '透过侧背压', 'chip_volume_m3': '芯片微通道体积', 'density_kg_m3': '载液密度', 'initial_temperature_k': '初始温度',
'reservoir_volumes_m3': '两路储液体积', 'loop_volumes_m3': '两路定量环体积', 'loop_concentrations_mol_m3': '两路示踪物浓度', 'dead_volumes_m3': '各段死体积',
'branch_resistances_pa_s_m3': '各支路液压阻力', 'gas_supply_pa': '供气表压', 'mix_volume_m3': '混合腔体积', 'return_volume_m3': '回流管体积',
'prime_density_kg_m3': '预充液密度', 'viscosity_pa_s': '液体黏度', 'line_resistance_pa_s_m3': '管路液压阻力', 'outlet_resistance_pa_s_m3': '出口限流阻力',
'dmtr_increment_kg_mol': 'DMT 基团摩尔质量增量', 'cap_increment_kg_mol': '封端基团摩尔质量增量', 'oxygen_increment_kg_mol': '氧化增加的摩尔质量',
'high_flow_kit': '是否高流量套件', 'inert_gas_connected': '惰性气体是否接通', 'porosity': '催化剂床孔隙率', 'particle_diameter_m': '催化剂颗粒直径',
'henry_mol_m3_pa': '氢气亨利常数', 'kla_s_inv': '气液传质系数 kLa', 'rate_constant_m3_mol_s': '形式反应速率常数', 'deactivation_s_inv': '催化剂衰减速率常数',
'carrier_density_kg_m3': '载液密度', 'exhaust_connected': '尾气是否接通排风', 'dry_matrix_reviewed': '基质是否经宿主审查', 'coefficient_evidence': '系数证据说明',
'external_peristaltic_pump_connected': '外接蠕动泵是否连接', 'ports_and_reservoirs_connected': '端口与容器是否连接', 'membrane_flushed_wet_confirmed': '膜是否已润湿冲洗',
'compatible_aqueous_sample_reviewed': '样品水相兼容性是否审查', 'temperature_k': '操作温度', 'dip_tube_liquid_confirmed': '虹吸管液相 CO2 是否确认',
'condenser_ready_drain_open': '冷凝器就绪且排液打开', 'recipe_reviewed': '配方是否审查', 'max_exhaust_kg_s': '最大排气质量流率',
'pure_liquid_confirmed': '纯液体载液确认', 'pre_equilibrated': '是否已预平衡', 'low_temperature_available': '低温模块是否可用',
}
def _param_from_schema(name: str, prop: dict, example: dict, cap_name: str) -> dict | None:
if not isinstance(prop, dict):
return None
unit = prop.get('x-unit')
val = example.get(name)
typ = prop.get('type')
if typ == 'boolean':
unit = '1'
if unit is None and typ == 'array':
unit = (prop.get('items') or {}).get('x-unit')
if unit is None:
return None
lo, hi = prop.get('minimum'), prop.get('maximum')
rng = f'schema 允许 {lo}–{hi} {unit}' if (lo is not None or hi is not None) else None
zh = PARAM_ZH.get(name, _humanize(name))
return dict(value=val, unit=unit, meaning_zh=f'{zh};宿主在 {cap_name} 显式输入,此处登记示例值,非厂家标定或实测。',
evidence='assumption', source_ids=['simulation_assumption'], uncertainty=rng)
def mechanism_parameters(inputs: dict) -> dict:
"""inputs = {'plant.configure': (SCHEMA, EXAMPLE), ...} → 机理 parameters 字典。"""
out = {}
for cap_name, (schema, example) in inputs.items():
props = (schema or {}).get('properties') or {}
for name, prop in props.items():
if name in out:
continue
p = _param_from_schema(name, prop, example or {}, cap_name)
if p is not None and isinstance(p['value'], (int, float, bool, list)) and not isinstance(p['value'], str):
if isinstance(p['value'], list) and not all(isinstance(x, (int, float, bool)) for x in p['value']):
continue
out[name] = p
return out
def annotate_export(slug: str, caps: dict, slots: dict, mechanisms: dict, inputs: dict | None = None) -> None:
annotate_slots(slug, slots, caps)
if inputs:
extra = mechanism_parameters(inputs)
for m in mechanisms.values():
if not m.get('parameters'):
m['parameters'] = extra
else:
for k, v in extra.items():
m['parameters'].setdefault(k, v)
# --------------------------------------------------------------------------------------
# 组件物理意义与几何属性
# --------------------------------------------------------------------------------------
def _fmt(v: float) -> str:
return f'{v:.3g}' if abs(v) < 1 else f'{v:.4g}'
def _prim_text(comp: dict) -> str:
cols = comp.get('collisions') or []
if not cols:
return '无独立碰撞代理'
p = cols[0]
s = p.get('size_m') or []
if p['shape'] == 'box' and len(s) == 3:
t = f'{_fmt(s[0])}×{_fmt(s[1])}×{_fmt(s[2])} m 长方体'
elif p['shape'] == 'cylinder' and len(s) >= 2:
t = f'半径 {_fmt(s[0])} m、高 {_fmt(s[1])} m 圆柱'
elif p['shape'] == 'sphere' and s:
t = f'半径 {_fmt(s[0])} m 球'
else:
t = p['shape']
if len(cols) > 1:
t += f' 等 {len(cols)} 个基元'
return f'碰撞代理为{t}'
AXIS_ZH = {(1, 0, 0): '+X', (-1, 0, 0): '−X', (0, 1, 0): '+Y', (0, -1, 0): '−Y', (0, 0, 1): '+Z', (0, 0, -1): '−Z'}
def _joint_text(comp: dict) -> str:
j = comp.get('joint')
if not j:
return ''
ax = tuple(int(round(a)) for a in j.get('axis', [0, 0, 1]))
axz = AXIS_ZH.get(ax, str(j.get('axis')))
lo, hi = j.get('limits', [0, 0])
sid = j.get('state_id')
if j['type'] == 'prismatic':
mot = f'沿 {axz} 平移 {_fmt(lo)}–{_fmt(hi)} m'
elif j['type'] in ('revolute', 'continuous'):
mot = f'绕 {axz} 转动 {_fmt(math.degrees(lo))}°–{_fmt(math.degrees(hi))}°'
else:
mot = j['type']
ev = {'engineering_assumption': '行程为教学假设', 'photo_estimate': '行程按照片估计', 'manufacturer_datasheet': '行程有厂家依据',
'manufacturer_verified': '行程有厂家依据', 'task_envelope': '行程为取放包络'}.get(j.get('evidence'), '行程证据见几何清单')
grav = ''
if j['type'] == 'prismatic' and ax[2] != 0:
grav = ',竖直平移件在物理引擎中受重力,需宿主保持或关闭重力'
return f'可动件:{mot},状态 {sid},{ev}{grav}'
def _tokens(cid: str) -> set[str]:
return {t for t in re.split(r'[_\d]+', cid) if t}
# (id 词元集合, 名称/功能正则, 角色句);按顺序首个命中生效。名称正则同时匹配 name_zh;标 F: 的正则还匹配 function_zh
_ROLE_RULES = [
({'mark'}, r'定位标|验证点|方向标|定位点|定位子物体', '几何求值验证用标记点,无质量与接触意义,不参与过程'),
({'foot', 'feet'}, r'支脚|脚垫|底脚|^脚', '台面支撑点,把整机重力传到台面;摩擦系数与承载分配未标定'),
(set(), r'过滤器|滤光片|滤片|密封|垫$|棱镜|观察窗|隔膜|隔垫|挡风|卷边|收口|玻璃边缘|透明.*罩|反射罩|隔热',
'被动物理界面:隔离/过滤/透光/密封作用在运行层按集中参数处理,几何不参与求解'),
(set(), r'收集管|样品管|毛细管|反应瓶|样品瓶|收集瓶|进液瓶|样品盘|样品杯', '容纳/承载件:容器或样品位,容量与持液由运行层账本记录,宿主 attach/release 登记占用;壁厚与内径为估计'),
({'sensor', 'detector', 'thermopile'}, r'振动管|传感器|探测器', '测量/电子件:产生观测量或执行控制逻辑的功能位置,响应、噪声与量化在运行层按代理处理,几何不参与求解'),
({'button', 'touch', 'control', 'key', 'switch', 'master'}, r'按键|按钮|触控|开关|功能键|START|STOP|模式按钮|电源外观|电源外形|暂停|继续',
'操作输入面:接触/按压触发对应能力,Matterix 中为 1.5 mm 弹簧关节或触屏区代理;本身不承载过程物理'),
({'cap', 'grip', 'handle', 'nut', 'plug', 'fastener', 'needle', 'belt', 'stem', 'elbow', 'hinge', 'lock', 'latch', 'lever', 'stand', 'arm', 'pin', 'handler', 'pointer'},
r'瓶盖|管盖|试剂盖|顶盖$|紧固|堵头|皮带|螺母|螺柱|抓手|把手|提手|铰链|锁',
'被动机械件:紧固、导向、握持或连接,无独立过程作用;真实螺纹、接触与握持未仿真'),
(set(), r'LED模块|光源|钨灯|照明灯', '有源/能量功能件:加热、泵送、驱动、光电或传质过程在运行层按集中参数模型求解,几何只标记作用位置与朝向,不解场'),
({'display', 'screen', 'digits', 'led', 'face', 'tick', 'indicator', 'light', 'gauge'}, r'显示|读数|数显|LED|灯$|表盘|刻线|指示器|指示灯|标尺|温度表|压力表|压力表\d',
'视觉输出面:只承载显示/指示,运行状态通过 Matterix 段码或颜色映射,不产生力和热'),
({'knob', 'dial', 'encoder', 'meter', 'timer', 'selection'}, r'旋钮|计量阀|编码器|计时器',
'旋转输入件:转角映射为设定值或档位,摩擦与止点未标定,不代表厂家刻度'),
({'tube', 'line', 'proxy', 'path', 'lane', 'turn', 'piece'}, r'管路|管线|示意管|流道|折返|连接段', '示意管路/流道:只表达连接拓扑,不从长度推导死体积、阻力或传热'),
({'valve', 'regulator', 'restrictor', 'bpr', 'protection', 'rupture', 'disc', 'backpressure', 'overflow'}, r'阀|限流|泄压|破裂盘|背压|调节器',
'流路控制件:阀位、限流与泄压的状态在运行层,几何仅标记位置与指针方向;真实阀芯、密封与泄压未仿真'),
({'port', 'inlet', 'outlet', 'vent', 'usb', 'ethernet', 'lan', 'rs', 'rs232', 'rj', 'can', 'jack', 'socket', 'connector', 'ac', 'data', 'interface', 'connection', 'exhaust', 'drain', 'supply', 'profinet', 'asc', 'dsc', 'micro', 'production', 'system', 'waste', 'monomer', 'ruby', 'autosampler', 'sd', 'fuse', 'in', 'out', 'power'},
r'接口|入口|出口|排气|插口|电源|通讯|供电|排液口|排液阀|散热孔|通风|收集探针|收集针|试剂物理入口',
'接口点:流体/电气/数据连接的几何位置,只作拓扑端点;接头规格、密封与协议未实现'),
({'heater', 'peltier', 'magnetron', 'transducer', 'transducers', 'motor', 'pump', 'fan', 'cooler', 'solenoid', 'electrolyzer', 'electrolysis', 'source', 'aspirator', 'waveguide', 'nozzle', 'cyclone', 'mixer', 'divider', 'drive', 'servo', 'eccentric', 'head', 'stir', 'bar', 'electrode', 'condenser', 'lamp', 'climate', 'syringe', 'block', 'cavity', 'cooling', 'unit'},
r'加热|电机|泵|风扇|风机|电磁阀|换能|磁控|光源|冷却|冷凝|电解|喷嘴|喷口|旋风|混合|分流|驱动|波导|偏心|搅拌|电极|抽气|控温|恒温块|注射器|微波',
'有源/能量功能件:加热、泵送、驱动、光电或传质过程在运行层按集中参数模型求解,几何只标记作用位置与朝向,不解场'),
({'sensor', 'detector', 'probe', 'camera', 'monitor', 'dad', 'thermopile', 'mirror', 'pt', 'ir', 'fiber', 'optical', 'excitation', 'potentiostat', 'electronics', 'measuring', 'pressure', 'balance'},
r'传感|探测|相机|探头|电导|压力模块|柱前压力|冷镜|电子学|振动管|激励|电流采样|电压采样|检测|称重',
'测量/电子件:产生观测量或执行控制逻辑的功能位置,响应、噪声与量化在运行层按代理处理,几何不参与求解'),
({'membrane', 'filter', 'seal', 'gasket', 'prism', 'lens', 'window', 'glass', 'septum', 'mesh', 'shield', 'rim', 'back', 'insulation', 'reflector'}, r'滤|膜|密封|棱镜|透镜|隔垫|隔膜|垫|挡风|玻璃',
'被动物理界面:隔离/过滤/透光/密封作用在运行层按集中参数处理,几何不参与求解'),
({'base', 'housing', 'cabinet', 'plate', 'frame', 'header', 'rail', 'panel', 'deck', 'shell', 'chassis', 'board', 'body', 'front', 'rear', 'upper', 'left', 'right', 'lip', 'neck', 'basin', 'box', 'pc', 'module', 'injector', 'collector', 'cover', 'lid', 'hood', 'top', 'case', 'terminal', 'floor', 'store', 'tray', 'holder', 'post'},
r'底板|机座|外壳|机壳|柜|立柱|横梁|框|面板|台面|背板|机舱|机身|舱|电脑|模块|围壁|护边|置物台|盖$|罩$|终端|底面|法兰|台$|盘架|排液盘|支杆|支架|集水盘',
'承载结构:固定连接于父件,只提供支撑、围护与安装面,不参与过程物理'),
({'vial', 'bottle', 'cup', 'flask', 'vessel', 'tank', 'reservoir', 'cell', 'cartridge', 'column', 'chamber', 'basket', 'rack', 'slot', 'well', 'capillary', 'loop', 'chip', 'reactor', 'aa', 'resin', 'die', 'cylinder', 'sample'},
r'瓶|杯|池|腔|篓|架|槽|柱|定量环|收集管|毛细管|芯片|反应容器|氨基酸位|试剂位|树脂位|水箱|圆筒|分离瓶|插孔|方片位|样品井|样品位|样品盘|F:外接瓶|F:试剂瓶|F:进液瓶',
'容纳/承载件:容器或样品位,容量与持液由运行层账本记录,宿主 attach/release 登记占用;壁厚与内径为估计'),
]
_MOVING_ZH = [
({'lid', 'cover', 'hood', 'shield', 'door', 'cap'}, r'盖|罩|屏|门', '开合边界件:开合状态参与运行层互锁(开盖停机/不允许启动),接触与握持未经机器人验证'),
({'clamp', 'lift', 'holder', 'rack'}, r'夹|升降|架', '夹持/升降件:位置决定装卸与密封是否允许,真实夹紧力与行程未测'),
({'drawer'}, r'托板|抽', '抽拉件:抽出位置决定装样是否允许,磁吸定位未仿真'),
({'valve'}, r'阀', '阀件:转角映射阀位状态,真实阀芯与密封未仿真'),
({'knob', 'encoder'}, r'旋钮|旋柄', '旋转输入件:转角映射为设定值,摩擦与止点未标定'),
({'rotor'}, r'转子', '转子:转角为视觉相位,角速度由运行层给出,不解转子动力学'),
({'collector', 'orbit', 'platform'}, r'滑台|滑块|平台|载架', '运动平台/滑台:位置为运动学映射,不解驱动动力学'),
({'plunger', 'indicator', 'pin', 'lock'}, r'标杆|锁销', '指示/锁定件:位移是过程量的线性教学映射'),
]
def _match(pat: str | None, comp: dict) -> bool:
if not pat:
return False
name, fn = comp.get('name_zh', ''), comp.get('function_zh', '')
for alt in pat.split('|'):
if alt.startswith('F:'):
if re.search(alt[2:], fn):
return True
elif re.search(alt, name):
return True
return False
def _role(comp: dict) -> str:
cid, name = comp['id'], comp.get('name_zh', '')
toks = _tokens(cid)
if comp.get('joint'):
for tset, pat, text in _MOVING_ZH:
if toks & tset or (pat and re.search(pat, name)):
return text
return '可动件:运动学教学自由度,不解驱动动力学'
for tset, pat, text in _ROLE_RULES:
if (tset and toks & tset) or _match(pat, comp):
return text
return '功能几何分件:作用见 function_zh,几何不参与过程求解'
def component_meaning(slug: str, comp: dict) -> str:
role = _role(comp)
parent = comp.get('parent') or 'root'
o = comp.get('origin_m') or [0, 0, 0]
pos = f'装配原点 ({_fmt(o[0])}, {_fmt(o[1])}, {_fmt(o[2])}) m 相对 {parent}'
jt = _joint_text(comp)
ev = {'engineering_assumption': '局部尺寸为工程估计', 'photo_estimate': '局部尺寸按照片估计', 'manufacturer_datasheet': '尺寸有厂家依据',
'manufacturer_verified': '尺寸有厂家依据'}.get(comp.get('geometry_evidence'), '尺寸证据见几何清单')
mass = '质量/惯量/摩擦未知,URDF 数值占位' if comp.get('mass_kg') is None else f'质量 {comp["mass_kg"]} kg({comp.get("mass_evidence")})'
pieces = [role, jt, f'{pos},{_prim_text(comp)}', f'{ev},{mass}']
return ';'.join(p for p in pieces if p) + '。'
def _obj_bbox(path: Path):
lo = [math.inf] * 3; hi = [-math.inf] * 3; n = 0
try:
with open(path, encoding='utf-8', errors='ignore') as f:
for line in f:
if line.startswith('v '):
p = line.split()
for i in range(3):
v = float(p[i + 1]); lo[i] = min(lo[i], v); hi[i] = max(hi[i], v)
n += 1
except OSError:
return None
if n == 0:
return None
return [hi[i] - lo[i] for i in range(3)]
def component_property_extras(slug: str, comp: dict, asset_dir: Path) -> dict:
"""basic40 batch02 风格的几何属性:assembly_origin、modeled_bbox_dimensions、bbox_inertia_per_unit_mass、关节轴与行程。"""
def prop(value, unit, meaning, evidence, sources, uncertainty=None):
return dict(value=value, unit=unit, meaning_zh=meaning, evidence=evidence, source_ids=sources, uncertainty=uncertainty)
geo_ev = 'photo_estimate' if comp.get('geometry_evidence') == 'photo_estimate' else 'assumption'
out = {
'assembly_origin': prop([float(x) for x in comp.get('origin_m', [0, 0, 0])], 'm',
f'相对父件 {comp.get("parent") or "root"} 的装配原点,资产坐标系 +X 右、+Y 向后、+Z 上;按厂家外廓与照片布局估计,不是厂家 CAD 坐标。', geo_ev, ['geometry']),
}
mesh = asset_dir / 'meshes' / f'{slug}__{comp["id"]}.obj'
ext = _obj_bbox(mesh)
if ext:
out['modeled_bbox_dimensions'] = prop([round(e, 5) for e in ext], 'm', '当前网格在部件局部坐标下的包围盒 XYZ 边长;形状按照片和厂家外廓重建。', geo_ev, ['geometry'])
out['bbox_inertia_per_unit_mass'] = prop([round((ext[1] ** 2 + ext[2] ** 2) / 12, 8), round((ext[0] ** 2 + ext[2] ** 2) / 12, 8), round((ext[0] ** 2 + ext[1] ** 2) / 12, 8)],
'm^2', '均匀实心包围盒的 Ixx/m、Iyy/m、Izz/m;URDF 惯量=该值×占位质量,圆柱件按其包围盒计,比真实圆柱偏大约 1/3。', 'assumption', ['geometry'],
'真实质量分布未知;不作为接触动力学已验证的依据。')
j = comp.get('joint')
if j:
unit = 'm' if j['type'] == 'prismatic' else 'rad'
out['joint_axis'] = prop([float(a) for a in j.get('axis', [0, 0, 1])], '1', f'{j["type"]} 关节轴(部件局部坐标,与 URDF 一致)。', geo_ev, ['geometry'])
out['joint_travel'] = prop([float(x) for x in j.get('limits', [0, 0])], unit, f'关节下限/上限,对应状态槽 {j.get("state_id")};0 为闭合/初始位。',
'assumption' if j.get('evidence') in (None, 'engineering_assumption') else ('photo_estimate' if j.get('evidence') == 'photo_estimate' else 'documented'),
['geometry'], '教学行程,非厂家实测机械止点。' if j.get('evidence') in (None, 'engineering_assumption') else None)
return out
def finalize_contract(c: dict, asset_dir: Path) -> None:
"""build_contract.py 写盘前调用:按几何清单重写各组件 physical_meaning_zh 并补几何属性。"""
slug = c['asset_type_id'].split('.')[-1]
man = manifest_for(slug)
by_id = {m['id']: m for m in man.get('components', [])}
for cid, comp in c['components'].items():
m = by_id.get(cid)
if not m:
continue
comp['physical_meaning_zh'] = component_meaning(slug, m)
extras = component_property_extras(slug, m, Path(asset_dir))
for k, v in extras.items():
comp['properties'].setdefault(k, v)
root = c['components'].get('root')
if root and root.get('physical_meaning_zh') in (None, '', '厂家整机参数仅用于整机'):
root['physical_meaning_zh'] = '装配根:承载整机厂家参数(外廓、质量、额定范围),不分摊到子件;场景放置以台面投影中心为原点。'
def annotate_manifest(slug: str) -> int:
"""把组件 physical_meaning_zh 写回 geometry_manifest.json,使清单与合同一致;返回改动数。"""
hits = glob.glob(str(ROOT / 'assets' / 'expansion_batch0*' / '*' / slug / 'geometry_manifest.json'))
if not hits:
return 0
p = Path(hits[0]); man = json.loads(p.read_text(encoding='utf-8')); n = 0
for comp in man.get('components', []):
new = component_meaning(slug, comp)
if comp.get('physical_meaning_zh') != new:
comp['physical_meaning_zh'] = new; n += 1
if n:
p.write_text(json.dumps(man, ensure_ascii=False, indent=2) + '\n', encoding='utf-8')
_MANIFEST_CACHE.pop(slug, None)
return n