Orca ハンドセットアップガイド

開始する前に、指モジュール (5 ×)、手のひら/手首マウント、腱ルーティング ハードウェア、留め具、およびオプションの指先センサー モジュールのすべてのコンポーネントをレイアウトします。

• フィンガーモジュール: 各指モジュールを親指、人差し指、中指、薬指、小指の順に手のひらフレームにはめ込みます。 腱を配線する前に、各関節が自由に動くことを確認します。
• リストマウント: 付属の留め具を使用して、パーム アセンブリをリスト プレートに取り付けます。 フランジのパターンがロボット アームと一致していることを確認します。
• 腱のルーティング: 各腱 (指ごとに 1 つ) をアクチュエーター プーリーからコンジット ガイドに通します。 張力をかける前に 2 ～ 3 mm のたるみを残してください。この段階で張力が強すぎるとバインドが発生します。
• 触覚センサー (オプション): 指先触覚センサーを取り付ける場合は、フィンガーシェルを閉じる前に指先ハウジングにセンサーを取り付けます。 センサー ケーブルをフィンガー本体を通してパーム コネクタに戻します。

の orca_core Python パッケージが唯一のソフトウェア依存関係であり、ROS 要件はありません。 Dynamixel プロトコルを使用して、1 つの USB シリアル接続を介して 3 Mbps で 17 個の Feetech STS3215 モーターすべてと通信します。 Python 3.9 以降が必要です。

オプション A — Poetry 経由でインストールする (推奨):

git clone https://github.com/orcahand/orca_core.git
cd orca_core
poetry install

オプション B — pip 経由でインストールします。

pip install orca_core

Linux で USB シリアル ポート アクセスを許可します。

# Add your user to the dialout group (requires logout/login to take effect)
sudo usermod -aG dialout $USER

# Or grant temporary access without logging out
sudo chmod 666 /dev/ttyUSB0

接続して確認します。

from orca_core import OrcaHand

hand = OrcaHand()
status = hand.connect()
print(status)  # (True, 'Connection successful')

キャリブレーションにより、17 個のジョイントのそれぞれが、低減された電流制限 (450 ロー ユニット) で機械的ハード ストップまで駆動され、モーターごとのゼロ オフセットが確立されます。 位置コマンドを発行する前に必ず校正してください。このステップをスキップすると、大きな位置誤差や予期しない動作が発生する可能性があります。

from orca_core import OrcaHand

hand = OrcaHand()
hand.connect()

# Drives all joints to hard stops at calib_current=450 to establish zero offsets
hand.calibrate()

# Calibration results are saved automatically to:
# models/orcahand_v1/calibration.yaml

キャリブレーション後、すべてのジョイントを開いた/ゼロの位置に移動します。

# Command all 17 joints to 0° (open position)
hand.set_joint_pos({joint: 0 for joint in hand.joint_ids})

を使用して共同制御を検証します。 orca_core Python API。 名前で個々のジョイントをコマンドします — SDK は、 joint_to_motor_map で config.yaml.

from orca_core import OrcaHand

hand = OrcaHand()
hand.connect()
hand.calibrate()

# --- Read current joint positions (degrees) ---
positions = hand.get_joint_pos()
print(positions)
# e.g. {'thumb_mcp': 0.0, 'thumb_abd': 0.0, 'index_mcp': 0.0, ...}

# --- Make a fist: flex all MCP and PIP joints ---
hand.set_joint_pos({
    "index_mcp":  90, "index_pip":  110,
    "middle_mcp": 90, "middle_pip": 110,
    "ring_mcp":   90, "ring_pip":   110,
    "pinky_mcp":  90, "pinky_pip":  110,
    "thumb_mcp":  30, "thumb_pip":  100,
})

# --- Open hand back to zero ---
hand.set_joint_pos({joint: 0 for joint in hand.joint_ids})

# --- Torque control ---
hand.enable_torque()                    # Enable torque on all motors
hand.disable_torque(motor_ids=[1, 2])   # Disable specific motors (by ID)

# --- Disconnect (disables torque, closes serial port) ---
hand.disconnect()

いずれかのジョイントが指令された角度に達していない場合は、そのモーターのケーブルの配線と腱の張力を確認してください。 各フィンガーは専用の Feetech STS3215 サーボを使用します。 バインディングは通常、ソフトウェアの問題ではなく、ルーティングまたは張力の問題です。

標準のリスト フランジ アダプターを使用して、Orca Hand をロボット アームに取り付けます。 ハンドは OpenArm 101 と互換性があり、標準 ISO 9283 フランジ パターンを備えたほとんどのアームと互換性があります。

• 付属のパターンで M4 ボルトを使用して、リスト プレートをアームのエンドエフェクタ フランジに取り付けます。
• 信号ケーブルと電源ケーブルをアーム構造に沿って配線し、動作中の引っ掛かりを防ぐためにケーブルタイで固定します。
• アームの ROS2 ワークスペースで、Orca Hand をエンドエフェクター ノードとして追加し、アームとハンドの両方のコントローラーを一緒に起動します。

Orca Hand を使用した器用な操作研究ワークフローの完全なチュートリアルについては、 SVRC 研究ガイド.