מדריך ההתקנה של OpenArm 101

לפני שאתה מתחיל

• ודא שיש לך מרחב עבודה ברור של 1 מ' × 1 מ' על משטח יציב
• החזיק מחשב נייד עם אובונטו 22.04 מוכן (VM עובד, מועדף מקורי)
• שמור על הזרוע מופעלת כבוי במהלך הבדיקה הפיזית למטה

בתיבה

רשימת בדיקה

• כל 8 המפרקים מסתובבים בחופשיות (ללא שחיקה או התנגדות)
• ניתוב הכבלים שלם לאורך גוף הזרוע
• מחבר החשמל לא פגום
• עצירת חירום נגישה ופונקציונלית

דרישות מערכת

• אובונטו 22.04 LTS (מומלץ) או 20.04
• Python 3.10+
• ROS2 צנוע
• מתאם USB-CAN (אפשר או תואם - חייב לתמוך ב-CAN FD עבור קצב נתונים מלא של 5 Mbit/s)

שלב 2א - תצורת מזהה מנוע

לפני כל הגדרת תוכנה, יש להקצות לכל מנוע Damiao את ה-CAN ID שלו. זהו שלב חד פעמי המבוצע ב-Windows באמצעות Damiao USB CAN Debugger.

השתמש בטבלה שלהלן כהקצאת הזיהוי הקנוני עבור כל מפרק (J1–J8):

שלב 2ב — התקן חבילות OpenArm

במחשב אובונטו שלך, התקן את כל החבילות הנדרשות מה-OpenArm PPA הרשמי:

sudo apt install -y software-properties-common
sudo add-apt-repository -y ppa:openarm/main
sudo apt update
sudo apt install -y \
  can-utils \
  iproute2 \
  libeigen3-dev \
  libopenarm-can-dev \
  liborocos-kdl-dev \
  liburdfdom-dev \
  liburdfdom-headers-dev \
  libyaml-cpp-dev \
  openarm-can-utils

שלב 2ג - הגדרת ממשק CAN (CAN FD)

מנועי OpenArm תומכים גם ב-CAN 2.0 וגם ב-CAN FD. מומלץ CAN FD - הוא מריץ את שלב הנתונים במהירות של 5 Mbit/s ותומך בעומסים של עד 64 בתים, הנדרשים לרוחב פס מלא של מנוע Damiao.

מומלץ - השתמש ב-OpenArm Helper:

# CAN FD, 1M nominal / 5M data (recommended for single arm)
openarm-can-configure-socketcan can0 -fd -b 1000000 -d 5000000

# CAN 2.0 fallback (1M baud, no FD)
openarm-can-configure-socketcan can0

# 4-arm bimanual setup (can0–can3)
openarm-can-configure-socketcan-4-arms -fd

# Verify the interface is UP
ip link show can0

פקודות ידניות של קישור ip (אם לא משתמש בעזר):

# CAN 2.0
sudo ip link set can0 down
sudo ip link set can0 type can bitrate 1000000
sudo ip link set can0 up

# CAN FD — 1M nominal / 5M data
sudo ip link set can0 down
sudo ip link set can0 type can bitrate 1000000 dbitrate 5000000 fd on
sudo ip link set can0 up

שלב 2ד - פקודות בקרת מנוע ואיתור באגים

השתמש באלה cansend פקודות לניפוי באגים ברמה נמוכה. עקוב תחילה אחר האוטובוס לפני שליחת פקודות כלשהן:

# Monitor all CAN frames
candump -x can0

# Change motor baudrate (replace 1 with target motor CAN ID)
openarm-can-change-baudrate --baudrate 5000000 --canid 1 --socketcan can0
# Persist across power cycles (max ~10,000 flash writes per motor — use sparingly)
openarm-can-change-baudrate --baudrate 5000000 --canid 1 --socketcan can0 --flash

בקרת מנוע CAN 2.0 - להחליף 001 עם מזהה המשדר של מפרק היעד מהטבלה שלמעלה:

# Clear motor error
cansend can0 001#FFFFFFFFFFFFFFFB
# Enable motor
cansend can0 001#FFFFFFFFFFFFFFFC
# Disable motor
cansend can0 001#FFFFFFFFFFFFFFFD

בקרת מנוע CAN FD - שימו לב לתוספת #1 לְאַחַר ## (דגל BRS):

# Clear motor error
cansend can0 001##1FFFFFFFFFFFFFFFB
# Enable motor
cansend can0 001##1FFFFFFFFFFFFFFFC
# Disable motor
cansend can0 001##1FFFFFFFFFFFFFFFD

מצב נורית מנוע

לכל מנוע Damiao יש נורית LED המציינת את המצב הנוכחי. השתמש בזה כבדיקת תקינות מהירה לאחר ההפעלה:

שלב 2ה - התקן חבילות ROS2

sudo apt install ros-humble-ros2-control ros-humble-ros2-controllers
git clone https://github.com/enactic/openarm_ros2
cd openarm_ros2 && colcon build

התקן Python SDK

pip install roboticscenter
python -c "import roboticscenter; print('SDK ready')"

התחל עם חומרה מזויפת (בטוח - ללא תנועה פיזית)

בדוק תמיד בסימולציה לפני הזזת הזרוע האמיתית. הפעל את קובץ ההשקה עם use_fake_hardware:=true - אין צורך בחיבור CAN:

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

פתח את RViz כדי לוודא שהזרוע המדומה נעה במסלול הבדיקה בצורה נכונה. כל 8 המפרקים צריכים להנפש בצורה חלקה.

עבור לחומרה אמיתית

לאחר שהסימולציה נראית נכונה, חבר את מתאם ה-CAN והפעל את הזרוע:

ros2 launch openarm_ros2 openarm.launch.py

שלח פקודת תנועה ראשונה (עמדת בית)

ros2 action send_goal /joint_trajectory_controller/follow_joint_trajectory \
  control_msgs/action/FollowJointTrajectory "{...}"

עמדות אפס משותפות חייבות להתאים למציאות הפיזית לשליטה מדויקת. מפרקים מכוילים שגויים גורמים לכשלים במדיניות במורד הזרם - אל תדלג על שלב זה.

נוהל הביות

1. הפעל עם הזרוע במצב בטוח ידוע (ארוכה בערך, הרחק ממכשולים)
2. הפעל את סקריפט הביות:

   ros2 run openarm_ros2 homing

3. הסקריפט ינחה אותך להנחות ידנית כל מפרק לעצירה הקשה שלו - זז לאט
4. אשר שמיקום אפס נשמר עבור כל מפרק כאשר תתבקש

ודא כיול

ros2 topic echo /joint_states  # check all positions read near zero

בחר את התקן המפעיל שלך

חבר התקן מפעיל

ros2 launch openarm_ros2 teleop.launch.py operator:=wuji_hand

בדוק חביון

זמן אחזור היעד מקצה לקצה הוא מתחת ל-50 אלפיות השנייה. הפעל את מבחן ההשהיה וודא:

ros2 run openarm_ros2 latency_check

בחר פורמט נתונים

• LeRobot (מומלץ) - מיועד ללימוד חיקוי והכשרת מודלים
• RLDS - תואם ל-Open-X-Embodiment ולמערכי נתונים חוצי רובוט

התחל להקליט

ros2 launch openarm_ros2 record.launch.py \
  output_format:=lerobot \
  task_name:=pick_and_place \
  episode_id:=0

כל פרק נשמר כקובץ עצמאי עם מצבים משותפים, פריימים של מצלמה ותוויות פעולה. הפעל מספר פרקים, ולאחר מכן השתמש בפלטפורמת SVRC כדי לסקור ולסנן.

רשימת איכות פרק

• עדכוני מצלמה מסונכרנים (חותמות זמן תוך 5 אלפיות השנייה)
• מצבי מפרקים מוקלטים ב-≥ 50 הרץ
• תוויות פעולה תואמות התנהגות שהודגמה
• פרקים שנכשלו מסומנים להחרגה, לא נמחקים

דגמים מומלצים עבור OpenArm

• ACT (Action Chunking Transformer) - הטוב ביותר לבחירה-ומקום. מנבא נתחי פעולה מתצפיות במצלמה.
• מדיניות פיזור - הטוב ביותר עבור משימות עשירות באנשי קשר. יוצר מסלולים חלקים באמצעות דה-נויז.
• OpenVLA - הטוב ביותר עבור משימות מותנות בשפה. משלב הבנת חזון-שפה עם פעולות רובוט.

כוונן את ACT על הנתונים שלך

pip install lerobot
python train.py --config act_openarm --data-path ./recordings/

אימון על GPU לצרכן (RTX 3090 ומעלה) נמשך בדרך כלל 2-4 שעות עבור 50 פרקים. השתמש ב- --resume דגל כדי להמשיך ממחסום.

פרוס ב-Edge

ros2 launch openarm_ros2 inference.launch.py \
  model_path:=./checkpoints/best.pt

צומת ההסקה קורא מסגרות של מצלמה, מריץ את המודל ומפרסם פקודות משותפות בתדירות בקרה. זמן השהייה של מסקנות יעד הוא מתחת ל-20 אלפיות השנייה לשליטה בזמן אמת.