OpenArm セットアップ ガイド: 開梱から最初の遠隔操作まで

開梱チェックリスト

梱包を廃棄する前に、梱包リストと照らし合わせてすべてのコンポーネントを検査してください。 標準 OpenArm キットには、フォロワー アーム (サーボ駆動ジョイントと一体型グリッパーを備えた 6 自由度のロボット アーム)、リーダー アーム (オペレーターが遠隔操作するために使用する受動的な運動学的レプリカ)、2 台の USB カメラ (手首取り付けおよびオーバーヘッド)、制御ボードと USB ハブ、24 V 電源、必要なすべての M3 および M4 ハードウェア、トルク ドライバー、および USB-A - USB-C 制御ケーブルが含まれます。 コンピューティング オプションを含むキットには、Ubuntu 22.04 と SVRC ソフトウェア スタックがプリインストールされた構成済みのミニ PC も付属しています。

輸送中に発生した可能性のある挟み込みやよじれがないか、両アームのサーボ ケーブルを確認してください。 各関節を可動範囲全体にわたって手でゆっくりと曲げ (電源を切って)、関節が拘束されていないことを確認します。 ジョイントが滑らかで柔軟ではなく、硬かったりギザギザしていると感じた場合は、電源を入れないでください。ギア トレインの損傷を避けるために、損傷したサーボは初めて使用する前に交換する必要があるため、続行する前に SVRC サポートにお問い合わせください。

組み立てる前に、ロボット アームの周囲の全方向に少なくとも 1 m の隙間をあけて、きれいな作業スペースにハードウェアを配置します。 OpenArm の最大リーチは 850mm なので、それに応じてテーブルのレイアウトを計画してください。 リーダーアームは、好みの作業スタイルに応じて、フォロワーの隣またはオペレーターの反対側に配置できます。 ほとんどのオペレータは、リーダー アームを利き手側に直接配置するのが最も自然な配置であると考えています。

組み立て手順

OpenArm が配送のために部分的に分解された状態で到着した場合 (ほとんどのキットは、保護のために上腕が取り外された状態で出荷されます)、まず上腕セグメントを肩関節に取り付けることから始めます。 取り付け穴の位置を合わせ、トルク ドライバーを 0.8 Nm に設定して付属の M4 ネジを使用します。サーボ ホーンのアタッチメントを締めすぎないでください。 組み立てるとアクセスが困難になるため、ジョイントを完全に固定する前に各サーボ ケーブルをアーム チャネルに通します。 OpenArm ドキュメントのアセンブリ ガイド (Web サイトから入手可能) SVRCプラットフォーム) には、各ステップの写真とケーブル配線図が含まれています。

キットに含まれる印刷されたブラケットを使用してリスト カメラを取り付けます。 USB ケーブルをグリッパー サーボ ケーブルに沿って前腕のチャネルに通します。 操作中にケーブルが物に引っかからないように、付属のケーブルクリップで 100mm ごとに固定してください。 オーバーヘッド カメラは、フォロワー アーム ベースの上方約 600 mm、後方約 300 mm に配置された別のスタンド (フルキットに含まれています) に取り付けられ、ワークスペース全体を捉えるために下方に 30 ～ 45 度の角度で設置されます。

ベースの最初のサーボの JST コネクタを介して、コントロール ボードをフォロワー アームのサーボ チェーンに接続します。 制御ボードは、デイジーチェーン接続された電源バスを介してすべてのサーボに電力を供給します。 電源を投入する前に、各コネクタの極性を確認してください。 24V 電源を制御基板 (サーボ バス コネクタではなくバレル ジャック) に接続します。 付属の USB-C ケーブルを介してコントロールボードをコンピューティングに接続します。 最後に、両方のカメラを USB ハブに接続し、ハブを USB-A 経由でコンピューティングします。

較正

キャリブレーションにより、各ジョイントのゼロ位置、つまり後続のすべてのジョイント角度測定の基準点が確立されます。 コントロールボードの電源を入れ、すべてのサーボ LED が緑色に点灯していることを確認します (オレンジ色は通信エラーを示し、赤色は過電流障害を示します。続行する前にこれらを解決してください)。 SVRC プラットフォーム Web インターフェイスまたはソフトウェア スタックに含まれるコマンドライン ツールを介して、SVRC キャリブレーション ツールを開きます。

校正手順には約 10 分かかります。 各ジョイントを定義されたホーム ポジション (完全に拡張された直立した構成) に移動して確認するように求められます。 このツールは各ジョイントのエンコーダ オフセットを記録し、サーボ EEPROM に書き込みます。 キャリブレーション後、各関節を文書化された範囲制限に合わせて命令し、物理的な動きが命令された範囲と一致するかどうかを観察して検証します。 いずれかのジョイントがソフトウェア リミットよりも前にハード リミットに達した場合、キャリブレーション オフセットは正しくないため、キャリブレーションを繰り返す必要があります。

カメラのキャリブレーションは別です。 SVRC プラットフォームには、リスト カメラ、オーバーヘッド カメラ、ロボット ベース フレーム間の固有パラメータと外部変換を計算する ChArUco ボードベースのカメラ キャリブレーション ワークフローが含まれています。 指定されたスケール (A3 用紙、100% スケール) でキャリブレーション ボードを印刷し、さまざまな方向で 30 ～ 50 枚の画像を収集し、キャリブレーション スクリプトを実行します。 デモンストレーションの収集を開始するためにカメラのキャリブレーションは厳密には必要ありませんが、キャリブレーションされた外部機能なしでトレーニングされたポリシーは、ハードウェア コピー全体であまりうまく一般化されません。 実稼働データの収集を開始する前に完了してください。

SVRC プラットフォームへの接続

の SVRCプラットフォーム エピソードの記録、データセット管理、ポリシー トレーニングのためのソフトウェア層です。 SVRC アカウントを作成するかログインし、「ハードウェア」セクションに移動して、新しい OpenArm デバイスを追加します。 制御基板のラベルに記載されているシリアル番号を入力します。 プラットフォームはデバイス トークンを生成します。これを次の構成ファイルに貼り付けます。 ~/.svrc/config.yaml コンピューティング上で SVRC エージェント サービスを再起動します。 systemctl restart svrc-agent.

エージェントが接続すると、デバイスはプラットフォーム ダッシュボードに「オンライン」として表示されます。 プラットフォームのデバイス ビューからライブ ジョイント状態とカメラ フィードをストリーミングすることで、接続を確認できます。 このライブ フィードは、データ収集セッションをリモートで監視したり、生データ ファイルをダウンロードせずにエピソードの品質をレビューしたりする場合にも役立ちます。 プラットフォームのデータセット エクスプローラーを使用すると、ブラウザーで直接エピソードにタグ付け、注釈を付け、管理できます。

初めての遠隔操作セッション

SVRC プラットフォームまたはコマンドライン ツール経由で遠隔操作モードを有効にします。 svrc teleop start --leader /dev/ttyUSB0 --follower /dev/ttyUSB1。 リーダー アームのジョイントは、準拠した重力補償モードに入ります。 フォロワー アームは、設定可能な遅延 (デフォルトは 50 ミリ秒) であらゆる動きをリアルタイムに反映します。 リーダーアームをワークスペース内でゆっくりと動かし、フォロワーが正確に追跡していることを確認します。 ジョイントに遅れやオーバーシュートがないか確認します。これらは PID 調整の問題を示しており、サーボ設定ファイルで修正できます。

最初に録画したエピソードでは、単純で繰り返し可能なタスクを選択します。つまり、固定位置から立方体を選択し、マークされたターゲット上にそれを配置します。 遠隔操作システムを使用して動作を記録せずに 5 ～ 10 回繰り返し練習し、筋肉の記憶を高めます。 動きがスムーズで一貫している場合は、SVRC プラットフォームで記録セッションを開始します。 各エピソードにはタイムスタンプ、ハードウェアのシリアル番号、セッション ID がタグ付けされます。 デモンストレーションが完了したら、次のエピソードを録画する前にプラットフォームでエピソードの再生を確認します。品質の問題を早期に発見することで、後の再収集時間を大幅に節約できます。 私たちのを参照してください データサービスガイド ポリシー トレーニングのためのデータ収集セッションの構築に関するベスト プラクティスについては、

データ収集のヒント

デモンストレーション中は一貫した速度を維持してください。 急激な速度の変化（急速な接近、突然の遅い把握）により、政策がスムーズな動作を学習することが困難になります。 各ステップを明確に見る必要がある同僚にタスクをデモンストレーションするかのように、意図的ではあるが骨の折れるようなテンポではないことを目指します。 拡散政策や ACT のために収集している場合、同じ場所にあるオブジェクトを追加でデモンストレーションするよりも、オブジェクトの位置の体系的な変化の方が価値があります。 20 エピソードごとに、ターゲット オブジェクトを予想される展開範囲内の新しい位置に移動します。

30 ～ 45 分ごとに休憩を取ります。 オペレーターの疲労は、ためらい、非対称な把握、不完全な配置など、デモンストレーションの品質に微妙な変化を引き起こし、個々のエピソードでは検出するのが困難ですが、大規模なポリシー トレーニングの質を低下させます。 SVRC プラットフォームのセッション分析は、デモンストレーション時間が異常値 (セッションの中央値と比較して速すぎる、または遅すぎる) であるエピソードにフラグを立て、自動化された品質シグナルを提供します。 これらのフラグは、手動レビューの完全な代替としてではなく、手動レビューの開始点として使用してください。 単一のオペレーターが生成できるものを超えるスケーリングについては、SVRC の 管理された収集サービス 訓練を受けたオペレーターのチームに構造化された QA プロトコルを提供します。 お問い合わせ もっと学ぶために。