FastSim 库 API

FastSim 的 Python SDK 按功能划分为以下几个子包，每个包职责独立、可单独引用。

包结构概览

fastsim.configs

配置系统。提供 ConfigManager（加载/校验/导出 YAML·JSON 配置）以及各配置块对应的数据类：GeneralConfig、SimulationConfig、SceneConfig、TaskConfig、ExtensionConfig。

fastsim.unisim

场景与仿真器抽象层。SceneManager 管理所有实体的生命周期（构建、访问、更新节奏）；UniSim 定义后端无关的仿真器接口（step / reset / is_running）；UniSimFactory 根据配置实例化对应后端。

fastsim.simulators

各仿真后端的具体实现。目前内置 isaaclab 后端（IsaacLab(UniSim)），可通过继承 UniSim 并注册 stereotype 接入新后端。

fastsim.controllers

控制层。ControllerManager 维护 Command 队列并在每帧调度执行；四个高层控制器封装常用操作：

• SpawnableController：线程安全的实体反射调用与运行时 spawn
• RobotController：关节轨迹执行与无碰撞检测 IK
• MotionPlanController：规划器接口（IK、运动规划、物体附着）
• ActionController：从配置字典执行单个 Action

所有控制器方法均返回 Result(success, msg, data)。

fastsim.extensions

可插拔扩展层。ExtensionManager 按配置启用扩展，各扩展通过 enable(sim) 向仿真生命周期注册回调。内置扩展包括：data_collect（观测采集）、record（录制与 HDF5 导出）、replay（轨迹回放）、server（REST API 服务化）、benchmark（episode 评估）。

fastsim.planner

运动规划器抽象层。Planner 定义规划器接口（solve_ik / solve_fk / gen_motion_plan / attach_objects）；PlannerFactory 根据配置实例化规划器；目前内置 curobo 规划器实现。

fastsim.utils

通用工具库，供其他模块内部调用，也可在用户代码中直接引用：

• Pose：位姿数据类，封装位置与四元数（wxyz），提供坐标变换、插值等操作
• Asset：资产路径解析（root_key:// 协议、远端下载缓存等）
• Log：统一日志工具
• kinematics：运动学辅助计算

fastsim.cli

命令行与 TUI 工具。main_cmd() 对应 fastsim 命令入口；main_cli() 对应 fastsim_cli TUI 入口；COMMANDS 字典定义所有可用命令（launch_simulation、validate_configuration、show_config 等）。