قفاز جوكياو اللمسي

إعداد البرامج وبرامج التشغيل

قم بتثبيت برنامج تشغيل USB CDC، ودفق بيانات الضغط ذات 64 عقدة في Python، وتصور خرائط حرارة الاتصال، والتكامل مع خطوط أنابيب تسجيل Orca Hand.

ملخص بداية سريعة يثبت برمجة المواصفات جمع البيانات

📦 التثبيت 🔌 كشف المنافذ 📊 واجهة برمجة التطبيقات للبث المباشر 🤚 تخطيط الاستشعار 🎨 التصور 🤖 واجهة ROS2 ⚙️ المعايرة 🔧 استكشاف الأخطاء وإصلاحها

الخطوة 1 - التثبيت

قم بتثبيت حزمة juqiao-glove

يتصل القفاز عبر USB CDC التسلسلي - لا توجد وحدات kernel ولا برامج تشغيل مخصصة. تلتف حزمة بايثون pyserial ويتعامل مع بروتوكول الإطار الثنائي.

أي نظام تشغيل مدعوم تظهر القفاز كجهاز تسلسلي قياسي من نوع CDC-ACM. تقوم أنظمة التشغيل Windows وmacOS وLinux بتعدادها تلقائيًا باستخدام برامج تشغيل البريد الوارد. لا يلزم تثبيت برنامج تشغيل البائع.

# Python 3.10+ recommended
نقطة تثبيت juqiao-glove

# Or with optional visualization extras (matplotlib, numpy)
تثبيت النقطة "juqiao-glove[viz]"

# Or with ROS2 bridge extras (requires ROS2 Humble or later)
تثبيت النقطة "juqiao-glove[ros2]"

التحقق من التثبيت:

python -c "استيراد juqiao_glove؛ طباعة (juqiao_glove.__version__)"
# Expected: 0.4.x or later

الخطوة 2 – اكتشاف المنفذ

الكشف عن منفذ USB

قم بتوصيل القفاز عبر كابل USB-C بطول 1.5 متر. يعدد الجهاز كمنفذ تسلسلي CDC-ACM.

OS	اسم المنفذ النموذجي	ملحوظات
لينكس	/dev/ttyACM0	إضافة مستخدم إلى اتصال المجموعة إذا تم رفض الإذن
ماك	/dev/tty.usbmodem*	يستخدم ليرة سورية /dev/tty.usb* للعثور على الاسم الدقيق
ويندوز	COM3 (يختلف)	تحقق من إدارة الأجهزة → المنافذ (COM وLPT)

الكشف التلقائي عن القفاز من بايثون:

من juqiao_glove قم باستيراد JuqiaoGlove

# Auto-scan all serial ports and return the first Juqiao device found
القفاز = JuqiaoGlove.find() طباعة (القفاز.المنفذ)   # → '/dev/ttyACM0' or 'COM3' etc.
طباعة (glove.info()) # → firmware version, node count, sample rate

أو حدد المنفذ بشكل صريح:

القفاز = JuqiaoGlove(port="/dev/ttyACM0"، معدل الباود=3000000)

خطأ في إذن لينكس؟ يجري Sudo usermod -aG اطلب $USER ثم قم بتسجيل الخروج ثم قم بتسجيل الدخول مرة أخرى. وبدلاً من ذلك، استخدم سودو chmod 666 /dev/ttyACM0 للحصول على حل بديل لجلسة واحدة.

الخطوة 3 - واجهة برمجة التطبيقات للبث

واجهة برمجة تطبيقات تدفق بايثون

يتدفق القفاز بسرعة 200 هرتز. يحتوي كل إطار على مصفوفة ضغط مكونة من 64 عنصرًا (ADC 16 بت، تمت تسويتها من 0.0 إلى 1.0) بالإضافة إلى طابع زمني.

من juqiao_glove قم باستيراد JuqiaoGlove وقت الاستيراد القفاز = JuqiaoGlove.find() القفاز. الاتصال ()

# Single-frame read
الإطار = قفاز.read_frame() طباعة (الإطار. الطابع الزمني)          # float, seconds since epoch
طباعة (الإطار.الضغوط)          # np.ndarray shape (64,), float32, range 0.0-1.0
طباعة (frame.pressures.reshape (8، 8)) # 8×8 spatial grid

# Continuous callback stream
تعريف on_frame(الإطار): max_node =frame.pressures.argmax() طباعة (f"t={frame.timestamp:.4f}peak_node={max_node} val={frame.pressures[max_node]:.3f}") glove.stream(رد الاتصال=on_frame, المدة=5.0)  # stream for 5 seconds

# Or use as an iterator
مع glove.stream() كإطارات: للإطار في الإطارات: عملية (الإطار) إذا تم: استراحة القفاز. قطع الاتصال ()

مرجع كائن الإطار

يصف	يكتب	وصف
الإطار.الطابع الزمني	يطفو	وقت الاستلام من جانب المضيف (بالثواني، عصر Unix)
frame.pressures	np.ndarray (64،)	الضغط الطبيعي لكل عقدة، 0.0 (لا شيء) إلى 1.0 (كحد أقصى)
frame.pressures_raw	np.ndarray (64،)	عدد ADC الأولي 16 بت (0–65535)
frame.contact_mask	np.ndarray (64,) منطقي	صحيح عندما يتجاوز الضغط العتبة (الافتراضي 0.05)
frame.contact_nodes	قائمة [كثافة العمليات]	مؤشرات العقد الموجودة حاليًا على اتصال
frame.grasp_region	شارع أو لا شيء	المنطقة الإرشادية: "نخل", "إبهام", "فِهرِس", "وسط", "جرس", "الخنصر", لا أحد
frame.sequence	كثافة العمليات	عداد الإطار (يلتف عند 65535)؛ استخدامها للكشف عن الإطارات المسقطة

المرجع - تخطيط الاستشعار

تخطيط مستشعر 64 عقدة

تم ترتيب التاكسيلات الـ 64 على شكل مصفوفة من الألياف المنسوجة تغطي راحة اليد وجميع شرائح الأصابع الخمسة. تتبع مؤشرات العقدة ترتيبًا رئيسيًا متسقًا للعرض الظهري.

0–12

النخيل (الوسادة المركزية)

13–23

الإبهام (3 أجزاء)

24–34

السبابة

35–45

الاصبع الوسطى

46–54

البنصر

55–63

اصبع الخنصر

# Access region slices by name
من juqiao_glove.layout قم باستيراد REGION_SLICES palm_nodes = إطار.الضغوطات[REGION_SLICES["palm"]] Thumb_nodes = إطار.الضغوطات[REGION_SLICES["thumb"]] فهرس_العقد = إطار.الضغوط[REGION_SLICES["index"]]

# Reshape to 8×8 spatial grid (dorsal view, row-major)
الشبكة = الإطار. الضغوط. إعادة الشكل (8، 8)

اختياري – التصور

تصور خريطة الحرارة للضغط

ال [بمعنى] يقوم الإضافي بتثبيت عارض خريطة الحرارة matplotlib المباشر المفيد للمعايرة وتصحيح الأخطاء.

# Requires: pip install "juqiao-glove[viz]"
من juqiao_glove قم باستيراد JuqiaoGlove من juqiao_glove.viz قم باستيراد خريطة الضغط الحراري القفاز = JuqiaoGlove.find() القفاز. الاتصال () بمعنى = PressureHeatmap(title="قفاز Juqiao - الضغط المباشر") بمعنى عرض (قفاز)  # Opens a matplotlib window; press Q to quit

بالنسبة للبيئات بدون رأس أو مراجعة البيانات، احفظ الإطارات كفيديو:

من juqiao_glove.viz قم باستيراد Record_heatmap_video Record_heatmap_video( input_npy = "session_pressures.npy"،  # shape (N, 64) saved during recording
    output_mp4="heatmap.mp4"، إطارا في الثانية = 30، خريطة الألوان = "الجحيم"، )

اختياري - ROS2

واجهة روس2

ال juqiao_glove_ros2 تنشر الحزمة مخصصًا TactileArray رسالة عند 200 هرتز. متوافق مع ROS2 المتواضع والحديد.

# Install the package (requires ROS2 to be sourced)
تثبيت النقطة "juqiao-glove[ros2]"

# Or build from source in your workspace
مؤتمر نزع السلاح ~/ros2_ws/src استنساخ بوابة https://github.com/roboticscenter/juqiao_glove_ros2 cd ~/ros2_ws && colcon build --packages-select juqiao_glove_ros2

إطلاق عقدة برنامج التشغيل:

المصدر /opt/ros/humble/setup.bash المصدر ~/ros2_ws/install/setup.bash

# Auto-detect port
إطلاق ros2 juqiao_glove_ros2 glove.launch.py

# Specify port explicitly
إطلاق ros2 منفذ juqiao_glove_ros2 glove.launch.py:=/dev/ttyACM0

المواضيع المنشورة:

عنوان	نوع الرسالة	معدل	وصف
/juqiao_glove/tactile_array	juqiao_glove_ros2/TactileArray	200 هرتز	مجموعة ضغط كاملة مكونة من 64 عقدة
/juqiao_glove/contact_mask	std_msgs/UInt8MultiArray	200 هرتز	جهة اتصال ثنائية لكل عقدة (0 أو 1)
/juqiao_glove/grasp_region	std_msgs/String	200 هرتز	منطقة نشطة إرشادية أو سلسلة فارغة
/juqiao_glove/status	Diagnostic_msgs/DiagnosticStatus	1 هرتز	إصدار البرنامج الثابت، معدل سقوط الإطار

إطلاق Orca Hand + Glove المدمج

عند استخدام القفاز بجانب Orca Hand للتسجيل المتزامن:

# Launch Orca Hand driver
إطلاق ros2 منفذ orca_ros2 orca_hand.launch.py:=/dev/ttyUSB0

# In a second terminal, launch Juqiao Glove driver
إطلاق ros2 منفذ juqiao_glove_ros2 glove.launch.py:=/dev/ttyACM0

# Verify synchronized topics
قائمة مواضيع ros2 | grep -E "orca|juqiao" موضوع ros2 هرتز /juqiao_glove/tactile_array موضوع ros2 هرتز /orca_hand/joint_states

الخطوة 4 - المعايرة

معايرة خط الأساس

يتم شحن القفاز بمعايرة المصنع. قم بإعادة المعايرة إذا لاحظت انحراف خط الأساس (قراءة العقد غير صفرية في حالة السكون) أو بعد التخزين الممتد.

قم بإزالة القفاز قبل المعايرة تلتقط المعايرة خط الأساس للضغط الصفري. لا ترتدي القفاز أو تلمسه أثناء تسلسل المعايرة - ضعه بشكل مسطح على السطح.

# CLI calibration — lay glove flat, do not touch
python -m juqiao_glove.calibrate --port /dev/ttyACM0

# Or from Python
من juqiao_glove قم باستيراد JuqiaoGlove القفاز = JuqiaoGlove.find() القفاز. الاتصال () glove.calibrate_baseline(المدة=3.0)   # averages 3 seconds of idle frames
glove.save_calibration("~/.juqiao_glove_cal.json") القفاز. قطع الاتصال ()

معايرة التحميل في وقت التشغيل:

القفاز = JuqiaoGlove.find() القفاز. الاتصال () glove.load_calibration("~/.juqiao_glove_cal.json")

# Now frame.pressures reflects calibrated values
الإطار = قفاز.read_frame() طباعة (frame.pressures.max ())  # Should be ~0.0 at rest

ضبط العتبة

عتبة الاتصال الافتراضية هي 0.05 (5% من النطاق الكامل). ضبط لكل مهمة:

# For delicate objects (lower threshold detects light touch)
glove.set_contact_threshold(0.02)

# For heavy manipulation tasks (reduce false positives)
glove.set_contact_threshold(0.10)

# Per-region thresholds
glove.set_contact_threshold({"كف اليد": 0.08، "الإبهام": 0.03، "الفهرس": 0.03})

استكشاف الأخطاء وإصلاحها

القضايا المشتركة

استثناء تسلسلي: [Errno 13] تم رفض الإذن: '/dev/ttyACM0'

يجري sudo usermod -aG dialout $USER ثم قم بتسجيل الخروج ثم قم بتسجيل الدخول مرة أخرى. وبدلاً من ذلك: sudo chmod 666 /dev/ttyACM0 (إعادة تعيين على افصل).

JuqiaoGlove.find() أعاد لا شيء — لم يتم العثور على أي جهاز

تحقق من اتصال USB. يجري dmesg | tail -20 (لينكس) أو ls /dev/tty.usb* (macOS) للتحقق من تعداد نظام التشغيل للجهاز. جرّب منفذ USB أو كابلًا مختلفًا (الموصل هو USB-C ولكن يجب أن يكون كبل بيانات، وليس للشحن فقط).

جميع العقد الـ 64 تقرأ 0.0 — لا توجد بيانات ضغط

يتصل glove.info() لتأكيد استجابة البرامج الثابتة. إذا كان الأمر كذلك، فتأكد من عدم الإفراط في طرح ملف المعايرة. يمسح ~/.juqiao_glove_cal.json وأعد المعايرة مع وضع القفاز بشكل مسطح.

الانجراف الأساسي - قراءة العقد 0.1-0.2 في حالة الراحة

إعادة المعايرة: ضع القفاز بشكل مسطح دون الضغط ثم قم بالجري glove.calibrate_baseline(). يمكن أن يحدث بعد تغيرات درجة الحرارة أو التخزين الممتد. إذا كان الانجراف أكبر من 0.4 مع قفاز مسطح، فقد يحتاج نسيج الاستشعار إلى الاستبدال (اتصل بدعم Juqiao).

قطرات الإطار - تخطي الأرقام التسلسلية

تحقق من جودة كابل USB ومنفذه. استخدم منفذ USB 3.0. في نظام التشغيل Linux، تجنب لوحات وصل USB مع الأجهزة الأخرى ذات النطاق الترددي العالي. تأكد من الخاص بك on_frame يعود رد الاتصال بسرعة - قم بإجراء معالجة ثقيلة في سلسلة رسائل منفصلة.

تبدأ عقدة ROS2 ولكن لا توجد رسائل على /juqiao_glove/tactile_array

التحقق من وسيطة المنفذ: ros2 launch juqiao_glove_ros2 glove.launch.py port:=/dev/ttyACM0. التحقق من سجلات العقدة: ros2 node info /juqiao_glove_driver. تأكد من dialout تم تطبيق إصلاح المجموعة على المستخدم الذي يقوم بتشغيل عقدة ROS2.

سابق ← الإعداد

التالي جمع البيانات →