Configuración del software

Instalación del SDK, configuración del controlador SocketCAN, integración de ROS2, configuración de LeRobot y referencia de la API de Python. Todo desde una instalación limpia de Ubuntu hasta un brazo en funcionamiento.

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Paso 1 — Instalación del SDK

Instalación del SDK

El SDK de OpenArm se distribuye como el roboticscenter paquete de Python. Incluye openarm_can (la biblioteca de interfaz CAN de bajo nivel) y todas las utilidades de soporte.

Crea un entorno virtual (recomendado)

python3 -m venv ~/.venvs/openarm
source ~/.venvs/openarm/bin/activate

Instala el SDK

pip install roboticscenter

Verifica la instalación

python3 -c "import openarm_can; print(openarm_can.__version__)"

Deberías ver una cadena de versión. Si ves un error de importación, consulta la sección de Solución de problemas.

Instalar desde el código fuente (opcional)

git clone https://github.com/reazon-research/openarm.git
cd openarm
pip install -e .
Paso 2 — Configuración del controlador CAN

Configuración del controlador SocketCAN

OpenArm se comunica a través del bus CAN utilizando SocketCAN, un subsistema del núcleo de Linux. Los controladores ya están en el núcleo; solo necesitas cargar los módulos y activar la interfaz.

Cargar módulos del núcleo

sudo modprobe can
sudo modprobe can_raw
sudo modprobe slcan   # for USB-serial CAN adapters (CANable)

Activa la interfaz CAN

Para el adaptador USB CANable 2.0 incluido:

# Find the USB serial device (usually /dev/ttyACM0 or /dev/ttyUSB0)
ls /dev/ttyACM*

# Bring up CAN interface at 1 Mbps
sudo slcand -o -c -s8 /dev/ttyACM0 can0
sudo ip link set up can0

Verificar que la interfaz esté activa

ip link show can0
# Expected output: can0: <NOARP,UP,LOWER_UP> mtu 16 ...

Hazlo persistente entre reinicios

Crear un servicio systemd o agregar a /etc/rc.localVer el Guía de configuración de SocketCAN para una plantilla de servicio systemd completa.

Probar la comunicación CAN

# Install can-utils
sudo apt install can-utils -y

# Listen for CAN packets
candump can0

# In another terminal, power on the arm and look for motor heartbeats
Paso 3 — Integración de ROS2

Integración de ROS2

OpenArm se envía con openarm_ros2, un paquete completo basado en ros2_control. Soporta el modo de hardware falso para pruebas sin el brazo físico.

Instalada ROS2 Humble (Ubuntu 22.04)

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 $(lsb_release -cs) 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

Clona y construye openarm_ros2

mkdir -p ~/openarm_ws/src && cd ~/openarm_ws/src
git clone https://github.com/reazon-research/openarm_ros2.git
cd ~/openarm_ws
source /opt/ros/humble/setup.bash
colcon build --symlink-install

Lanzar en modo de hardware falso (no se requiere brazo)

source ~/openarm_ws/install/setup.bash
ros2 launch openarm_ros2 openarm.launch.py use_fake_hardware:=true

Lanzar con hardware real

ros2 launch openarm_ros2 openarm.launch.py \
  use_fake_hardware:=false \
  can_interface:=can0

Envía un comando de movimiento de prueba

ros2 topic pub /joint_trajectory_controller/joint_trajectory \
  trajectory_msgs/msg/JointTrajectory \
  '{joint_names: ["joint1"], points: [{positions: [0.5], time_from_start: {sec: 2}}]}'

Ver el Guía de Control ROS2 para la configuración completa del controlador, opciones de archivo de lanzamiento y ajuste de trayectoria.

Paso 4 — Integración de LeRobot

Integración de LeRobot

LeRobot (de HuggingFace) es el marco principal de recopilación de datos y entrenamiento de políticas para OpenArm. Maneja la grabación de episodios, el formato de conjuntos de datos y se conecta directamente con ACT y Diffusion Policy.

Instalar LeRobot

pip install lerobot

Configura tu robot

Crea un archivo de configuración del robot para OpenArm. LeRobot utiliza una configuración de robot basada en YAML:

# ~/.lerobot/robots/openarm.yaml
robot_type: openarm
can_interface: can0
num_joints: 8
camera_names:
  - wrist_cam
  - overhead_cam

Grabar un conjunto de datos

python -m lerobot.scripts.control_robot \
  --robot.type=openarm \
  --control.type=record \
  --control.fps=30 \
  --control.repo_id=your-username/openarm-pick-place \
  --control.num_episodes=50 \
  --control.single_task="Pick up the red cube"

Subir al HuggingFace Hub

huggingface-cli login
python -m lerobot.scripts.push_dataset_to_hub \
  --repo_id=your-username/openarm-pick-place

Ver el Página de recolección de datos para el flujo de trabajo completo de grabación de episodios y controles de calidad.

Paso 5 — API de Python

Guía rápida de la API de Python

La openarm_can la biblioteca proporciona acceso directo de bajo nivel a las 8 articulaciones a través de SocketCAN. No se requiere ROS2 para el control básico.

Control básico de articulaciones

from openarm_can import OpenArm

# Connect to the arm
arm = OpenArm(can_interface="can0")
arm.connect()

# Enable all joints
arm.enable_all()

# Move joint 1 to 45 degrees (in radians: ~0.785)
arm.set_position(joint_id=1, position=0.785, kp=50, kd=1)

# Read current state
state = arm.get_state()
print(f"Joint positions: {state.positions}")
print(f"Joint velocities: {state.velocities}")
print(f"Joint torques: {state.torques}")

# Zero torque (safe shutdown)
arm.disable_all()
arm.disconnect()

Modo de control MIT

from openarm_can import OpenArm, MITCommand

arm = OpenArm(can_interface="can0")
arm.connect()
arm.enable_all()

# Send a MIT control command: position + velocity + torque feedforward
cmd = MITCommand(
    joint_id=1,
    position=0.5,      # rad
    velocity=0.0,      # rad/s
    kp=80.0,           # position gain
    kd=2.0,            # velocity gain
    torque_ff=0.0      # feedforward torque (Nm)
)
arm.send_mit_command(cmd)

arm.disable_all()
arm.disconnect()

Leyendo datos del sensor en un bucle

import time
from openarm_can import OpenArm

arm = OpenArm(can_interface="can0", control_rate_hz=500)
arm.connect()
arm.enable_all()

for _ in range(1000):  # 2 seconds at 500 Hz
    state = arm.get_state()
    print(state.positions)
    time.sleep(1 / 500)

arm.disable_all()
arm.disconnect()
Opcional — Simulación

Soporte de Simulación

OpenArm soporta tres entornos de simulación. Todos comparten definiciones de estado y espacios de acción idénticos con el hardware real, lo que permite la transferencia de simulación a real.

Hardware Falso de ROS2 (integrado — sin instalación)

La forma más rápida de probar software sin el brazo físico. El estado refleja la interfaz del hardware real.

ros2 launch openarm_ros2 openarm.launch.py use_fake_hardware:=true

MuJoCo

Modelo físico calibrado. Ideal para el entrenamiento de políticas y la transferencia de simulación a real.

pip install mujoco
# Clone the OpenArm MuJoCo model
git clone https://github.com/reazon-research/openarm_mujoco.git
# Run the default sim
python openarm_mujoco/examples/run_sim.py

NVIDIA Isaac Sim

Simulación acelerada por GPU para la generación de datos sintéticos a gran escala. Requiere GPU NVIDIA y licencia de Isaac Sim. Ver el artículo de la plataforma centrada en datos para detalles de configuración de Isaac Sim.

Alineación de Sim-a-Real — Los modelos de simulación de OpenArm reflejan la cinemática, dinámica y límites de actuación del hardware real. Esto significa que puedes entrenar una política en simulación y desplegarla directamente en hardware real con un ajuste mínimo.

Solución de problemas

3 problemas comunes principales

Error 1 Interfaz CAN no encontrada: no such device can0

La interfaz de SocketCAN no está activa. Esto casi siempre se debe a que el adaptador USB CAN no está conectado, o los módulos del kernel no están cargados.

Solución:

# 1. Check if the USB adapter is detected
lsusb | grep -i "can\|serial"

# 2. Load the modules
sudo modprobe can && sudo modprobe can_raw && sudo modprobe slcan

# 3. Bring up the interface
sudo slcand -o -c -s8 /dev/ttyACM0 can0
sudo ip link set up can0

# 4. Verify
ip link show can0
Error 2 Juntas no respondiendo después de arm.enable_all()

Los motores no están recibiendo comandos. Comúnmente causado por IDs CAN incorrectos, un marco de error de bus CAN, o suministro de energía insuficiente.

Solución:

# 1. Check for CAN error frames
candump can0 | grep -i "error"

# 2. Check power supply — arm requires 24V @ 150W minimum
# Voltage sag under load causes motor timeouts

# 3. Verify motor CAN IDs match your config
python3 -c "from openarm_can import OpenArm; a=OpenArm('can0'); a.scan_motors()"

# 4. Reset the arm (power cycle) and retry
Error 3 Fallo en el lanzamiento de ROS2: controller_manager not found

Los paquetes de ros2_control no están instalados o el espacio de trabajo no está configurado correctamente.

Solución:

# 1. Install missing packages
sudo apt install ros-humble-ros2-control \
  ros-humble-ros2-controllers \
  ros-humble-joint-state-publisher-gui -y

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

# 3. Source both ROS2 and your workspace (order matters)
source /opt/ros/humble/setup.bash
source ~/openarm_ws/install/setup.bash

# 4. Retry launch
ros2 launch openarm_ros2 openarm.launch.py use_fake_hardware:=true

¿Aún atascado? Pregunta en el Foro OpenArm o revisa los existentes problemas de GitHub.

¿Software funcionando? Comienza a recopilar datos.

Una vez que el brazo esté en movimiento, el siguiente paso es la teleoperación y la grabación de datos.