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ALOHA スタイル の 双手 電気 装置 を 設置 する 方法

ALOHA様式の双手テレビ装置を造る: 4x WidowX 250, 3カメラ, ROS 2 Humble,リーダーとフォロワーシシンクロン. パーツリスト,ワイヤリング,最初の記録チェックリスト.

スタンフォード大学から ALOHA (Bimanual 遠隔操作 の低コストオープンソース ハードウェアシステム) は,模倣学習のための参考双手式テレオッププラットフォームとなっています.このチュートリアルでは,あなたの独自の構築を進めます:4つのWidowX 250腕 (リーダー2人,フォロワー2人),カメラ3台,ROS 2 Humble,リーダーフォロワー同期.最初のビルドのために1日間の予算.

遠隔操作 総時間:約8時間 困難: 高度 更新:2026年4月

達成する事

このチュートリアルの終わりには,ALOHA様式のバイマンアル・テレオペレーション・リグが動作します.オペレーターは2つのリーダー腕を握っていて,2つのフォロワー腕はリアルタイムで動きを映し出し,3台のカメラが天井,左腕,右腕からシーンを記録します.エピソードをディスクに記録して,それを [LeRobot] (T16) またはACT/拡散政策のトレーニングパイプラインにフィードすることができます.

なぜALOHA?双手操縦は,単一腕で本当に難しい作業を解き放つ. 折りたたたみ結束を解き放つ,一隻から別の船へ流し,ケーブルを路由する. 優れたカメラカバーを持つ共有フレーム上の安価な腕のALOHA形式因子は,二手操縦学習をラボ予算で実践的な成果となった.

必須条件

  • 予算:** カメラ,フレーム,ワークステーションを備えた全4臂ビルドで約20,000~32,000ドルを期待する. トロッセンのプリ・インテグレーションされたALOHAキットは同じハードウェアをプリ・組み立てている.
  • スペース: 1.5m×1.0mのテーブルと裏のスタンドスペース
  • スキルは: メカニカル・アセンブリ,USB/電源ケーブル,Ubuntu,ROS2の基礎に快適です.
  • ワークステーション: Ubuntu 22.04, RTX級 GPU, 16+ CPU コア. Intel NUC 13 Proまたはそれと同等.

ステップ

  1. 部品を注文して 作業場を計画する

完全なリグのためのコアパーツリスト:

  • 4x Trossen WidowX 250 6-DOF 腕 (または,すべてをプリント統合したい場合は,完全な Trossen ALOHA 2 キット).
  • 3xカメラ Intel RealSense D405は ALOHAの参照; Logitech C922はRGBのみで動作します.
  • 80/20 アルミの外出とフレームの支柱
  • RTX 3080+ GPUを持つワークステーション (データ収集はCPU/IOで結合し,トレーニングはGPUで結合する)
  • 少なくとも7つのポート (4腕+3カメラ) を搭載したUSB 3.0ハブ

作業場を計画して,リーダー腕が操作者の前に座り,フォロワー腕は作業場に向かって,共有テーブル表面を配置します.この分野に新しい場合は,トロッセンキットから始めます.

  1. 枠を組み 腕を組み

アルミの外出枠を組み立て.参照ALOHA枠は,操作者の手がフォロワー作業スペースに衝突しないように,操作者領域を作業領域から約50cmほど隔てます.各腕をしっかりと枠に固定します.公式のトロッセンベースプレートを使用し,すべてのM5ボルトをスペックに (約5N·m) 押し付けます.

腕に"T6,T7,T8,T9"を 明確に記入してください.

  1. ワイヤ電源とUSB

各WidowX 250には独自の12V/5A電源が必要です.各腕のU2D2USBシリーズアダプタを電源ハブに接続します. ポート毎電源分離を持つ電源ハブを使用します

緊急停止 12Vラインに外部キットスイッチを配線して 4つの腕に電源を切れる

  1. ROS 2 Humbleをワークステーションにインストールする

ALOHA は Ubuntu 22.04 で ROS 2 Humble スタックです.公式の apt パスでインストールします:

```
sudo apt update && sudo apt install locales
sudo locale-gen en_US en_US.UTF-8
sudo update-locale LC_ALL=en_US.UTF-8 LANG=en_US.UTF-8

sudo apt install software-properties-common
sudo add-apt-repository universe
sudo apt update && sudo apt install curl -y
sudo curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.key -o /usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg

# Follow the ROS 2 Humble install docs to add the apt repo, then:
sudo apt install ros-humble-desktop
```

T10 T11 に 追加して 始終 充電する

  1. インターボティックス ROS 2 スタックをインストール

Trossen は WidowX の Interbotix ROS 2 スタック を 維持 し て い ます.公式 Trossen / Interbotix の インストール 指示 を フォロー し て ください.

```
mkdir -p ~/interbotix_ws/src
cd ~/interbotix_ws/src
git clone https://github.com/Interbotix/interbotix_ros_manipulators.git -b humble
cd ..
rosdep install --from-paths src --ignore-src -r -y
colcon build
source install/setup.bash
```

腕の1つで話せるか確認する

```
ros2 launch interbotix_xsarm_control xsarm_control.launch.py robot_model:=wx250s
```

腕はピークをつけなければならない. このテスト中に手を作業場に置かないでください.

  1. カメラを設置して 計測する

作業場を眺める枠に 上から下までカメラを設置し,フォローラー腕の各部に腕カメラを設置し,両部を USBハブに接続します.

重要なこと:カメラが常に同じ T12 経路で数えられるように udev ルールを作成します.そうでなければ,左と右腕カメラが交換したことを記録セッションの半分で発見します.例のルール:

```
# /etc/udev/rules.d/99-aloha-cameras.rules
SUBSYSTEM=="video4linux", ATTRS{serial}=="", SYMLINK+="aloha_wrist_left"
SUBSYSTEM=="video4linux", ATTRS{serial}=="", SYMLINK+="aloha_wrist_right"
SUBSYSTEM=="video4linux", ATTRS{serial}=="", SYMLINK+="aloha_top"
```

T13で再充電する

  1. リーダーフォロワーテレオップを実行する

双手通話ノードを起動する.Interbotix ALOHA レポは1つを提供する.正確な起動ファイルはリリース間で移動する.しかし典型的なパターンは:

```
ros2 launch interbotix_xsarm_dual aloha_bringup.launch.py \
  leader_left:=wx250s leader_right:=wx250s \
  follower_left:=wx250s follower_right:=wx250s
```

引力補償 フォロワーにトークを有効にし,制御ループを最小限100Hzに設定します. 領袖を腕に握って移動します フォロワーが30 ms未満の遅延でリアルタイムで鏡を映し出すべきです.

  1. 最初のエピソードを録音する

テレオップを実行すると,共同状態,フォロワーコマンド,そして3つのカメラトピックを登録するレコードノードを起動し,その後ディスクにタイムスタンプされたエピソードを書きます.

```
ros2 run aloha_data_collection record_episode \
  --task pick_and_place \
  --duration 20 \
  --output ~/aloha_episodes/
```

映像,関節状態,アクションが並列しているように見える場合は,通常はタスクごとに50~200エピソードのフルレコーディングセッションに準備ができています.次のストップは LeRobotレコーディングチュートリアル または [VLAfine-tuning](T19です.

次にどうする?

装置が清潔に記録されると,次の投資はすぐに報われる. (1) より良い深度信号を得るために4番目のカメラを横向角度で追加し, (2) 接触力豊かなタスクのために腕の各側にフォース・トークセンサーを追加し, (3) 作業分類を繰り返す.大きな双手データセットには幅が20タスクがあり,50エピソードそれぞれが1タスクに勝って,一般化のために1000エピソードがあります.

常識の故障モード

**フォローヤー遅延リーダー:**ループ速度はあまりにも低い,または同 ROS ノードでビジュアル化装置を実行している.

記録中に片腕が落ちる USBのブラウンアウト

腕カメラはリ起動後,アイデンティティを交換します: udevルールが欠けているか再充電されていない.ステップ6を参照してください.

**操作者の疲労:**実用 30分間のセッション,強制的な休憩. 操作者の疲労によりデータ品質が低下します.

ディープダイビング:キット対DIY

実験室の誰もが問うべき質問は: トロセン・アロハ2キットを買い,部品を調達してゼロから作るか? 純粋にハードウェアコストで DIYは10%15%の節約になります. タイム・トゥ・ファーストエピソードでは,プリ・インテグレーションキットは,エンジニア時間を含めた時にほぼ常に安くなります 純潔な DIYビルドのために4060時間までの予算をエンジニア時間と比べ,約8時間分の開封とキットを委託する. これが最初のリグであれば,キットを買って,進んでいくうちに統合を学びましょう.これが3番目のリグで,特定の変更を考えている場合 (異なるグリッパー,異なるカメラレイアウト), DIYはあなたに自由を与えます.

フレームは,カスタマイズするのが最も簡単で,特定の作業 (ベンチの高さ,カメラ角度,ダブルステーションレイアウト) に合わせて変更したい部分です.

深く潜る 微妙な物事 双行データを破壊する

単体的に見ても良いが データをまとめて破壊するもの

  • 非同期時計. カメラフレーム,フォローヤーコイントステート,リーダーコマンドはすべて単一の参照時計を共有する必要があります. カメラが独自の時計を使用する場合,20msのオフセットはデータセットを低品質のノイズに変換します.ROS 2 T14同期器または単一のプロセスでのタイムスタンプを使用してください.
  • フォロワーコンプライアンスチューニング. 操作者はあまりにも硬いので,接続が切れていると感じ,従順者でも高速な動きに遅れをとる.
  • カメラ曝光漂移. 自動曝光は腕の動きに反応し,各エピソードを少し違ったようにします. 暖房後,ロック曝光と白色バランス.
  • グリッパーヒステリーズ. WidowXグリッパーには目立つヒステリーズがあります. 腕ごとに開いた位置と閉ざされた位置を並べて,単一の値ではなく,両方を並べます.

深層ダイビング:双手動データセット形式

双手エピソードでは,通常2つの7DOFアクション (6関節 +腕1握り) を14次元アクションベクトルに組み込みます.下流スタックの大半は,LeRobot,OpenVLA,HuggingFaceデータセットで任意のアクション次元性を受け入れます.しかし,メタデータでアクション順序について明確にする必要があります. データを収集する人は チャンネルの意味を知ることができます

よく聞かれる質問

** ALOHA の ROS 2 が 必要 か?** 公式のスタック は ROS 2 Humble を 使う. シリアル バス コordinator を 書き込み て ROS を 持たない 双手 通信 を 実行 する こと が でき ます.しかし,限界 利益 を 得る ため に 作業 が 多い.

異なる腕を交換できますか? リーダーとフォロワーの幾何学が一致する限り.チームは低予算のためにKOCH v1.1,Moss,SO-ARMの双手変数でALOHA型のリグを構築しました.

**2つの作業でACTを訓練するには,最低50回,100-200回です.

**リーダーに対する反響力?**標準的なALOHAリグは非ハプティックである.ハプティックバリエーションは存在するが,コストと複雑さを追加する.

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