Luva Tátil Juqiao

Configuração de Software e Driver

Instale o driver USB CDC, transmita dados de pressão de 64 nós em Python, visualize mapas de calor de contato e integre com os pipelines de gravação Orca Hand.

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📦 Instalação 🔌 Detecção de Porta 📊API de Streaming 🤚 Layout do Sensor 🎨 Visualização 🤖Interface ROS2 ⚙️ Calibração 🔧 Solução de Problemas

Passo 1 — Instalação

Instale o Pacote juqiao-glove

A luva se comunica via USB CDC serial — sem módulos de kernel, sem drivers personalizados. O pacote Python envolve pyserial e lida com o protocolo de quadro binário.

Qualquer sistema operacional suportado A luva aparece como um dispositivo serial padrão CDC-ACM. Windows, macOS e Linux a enumeram automaticamente com drivers inbox. Nenhum instalador de driver do fornecedor é necessário.

# Python 3.10+ recommended
pip install juqiao-glove

# Or with optional visualization extras (matplotlib, numpy)
pip install "juqiao-glove[viz]"

# Or with ROS2 bridge extras (requires ROS2 Humble or later)
pip install "juqiao-glove[ros2]"

Verifique a instalação:

python -c "import juqiao_glove; print(juqiao_glove.__version__)"
# Expected: 0.4.x or later

Passo 2 — Detecção de Porta

Detectando a Porta USB

Conecte a luva via cabo USB-C de 1,5 m. O dispositivo é enumerado como uma porta serial CDC-ACM.

OS	Nome da porta típica	Notas
Linux	/dev/ttyACM0	Adicione o usuário a dialout grupo se a permissão for negada
macOS	/dev/tty.usbmodem*	Usar ls /dev/tty.usb* para encontrar o nome exato
Windows	COM3 (variável)	Verifique o Gerenciador de Dispositivos → Portas (COM e LPT)

Detectar automaticamente a luva a partir do Python:

de juqiao_glove importar JuqiaoGlove

# Auto-scan all serial ports and return the first Juqiao device found
luva = JuqiaoGlove.find()   # → '/dev/ttyACM0' or 'COM3' etc.
print(luva.info()) # → firmware version, node count, sample rate

Ou especifique a porta explicitamente:

luva = JuqiaoGlove(port="/dev/ttyACM0", taxa de transmissão=3000000)

Erro de permissão no Linux? Executar sudo usermod -aG dialout $USER então saia e entre novamente. Alternativamente, use sudo chmod 666 /dev/ttyACM0 para uma solução alternativa de uma sessão.

Passo 3 — API de Streaming

API de streaming Python

A luva transmite a 200 Hz. Cada quadro contém um array de pressão de 64 elementos (ADC de 16 bits, normalizado de 0.0 a 1.0) mais um timestamp.

de juqiao_glove importar JuqiaoGlove

# Single-frame read
quadro = luva.read_frame()          # float, seconds since epoch
imprimir(quadro.pressões)          # np.ndarray shape (64,), float32, range 0.0-1.0
imprimir(quadro.pressões.reshape(8, 8)) # 8×8 spatial grid

# Continuous callback stream
def on_frame(quadro):  # stream for 5 seconds

# Or use as an iterator
com luva.stream() como quadros:

Referência do Objeto Quadro

Atributo	Tipo	Descrição
frame.timestamp	flutuante	Tempo de recebimento do lado do host (segundos, época Unix)
frame.pressures	np.ndarray (64,)	Pressão normalizada por nó, 0.0 (nenhum) a 1.0 (máx)
frame.pressures_raw	np.ndarray (64,)	Contagens brutas de ADC de 16 bits (0–65535)
frame.contact_mask	np.ndarray (64,) bool	Verdadeiro onde a pressão excede o limite (padrão 0.05)
frame.contact_nodes	Lista[você]	Índices dos nós atualmente em contato
frame.grasp_region	str ou Nenhum	Região heurística: "palma", "polegar", "indicador", "médio", "anel", "mínimo", Nenhum
quadro.sequência	int	Contador de quadros (reinicia em 65535); use para detectar quadros perdidos

Referência — Layout do Sensor

Layout do Sensor de 64 Nós

Os 64 taxéis estão dispostos como uma matriz de fibra tecida cobrindo a palma e todos os cinco segmentos dos dedos. Os índices dos nós seguem uma ordem consistente de linha principal vista dorsal.

0–12

Palma (almofada central)

13–23

Polegar (3 segmentos)

24–34

Dedo indicador

35–45

Dedo médio

46–54

Dedo anelar

55–63

Dedo mínimo

# Access region slices by name
de juqiao_glove.layout importar REGION_SLICES

# Reshape to 8×8 spatial grid (dorsal view, row-major)
grid = frame.pressures.reshape(8, 8)

Opcional — Visualização

Visualização do Mapa de Calor de Pressão

A [viz] extra instala um renderizador de mapa de calor matplotlib ao vivo útil para calibração e depuração.

# Requires: pip install "juqiao-glove[viz]"
de juqiao_glove import JuqiaoGlove  # Opens a matplotlib window; press Q to quit

Para ambientes sem interface gráfica ou revisão de dados, salve os quadros como um vídeo:

de juqiao_glove.viz importar record_heatmap_video  # shape (N, 64) saved during recording
    saída_mp4="heatmap.mp4",

Opcional — ROS2

Interface ROS2

A juqiao_glove_ros2 pacote publica um customizado TactileArray mensagem a 200 Hz. Compatível com ROS2 Humble e Iron.

# Install the package (requires ROS2 to be sourced)
pip install "juqiao-glove[ros2]"

# Or build from source in your workspace
cd ~/ros2_ws/src

Inicie o nó do driver:

fonte /opt/ros/humble/setup.bash

# Auto-detect port
ros2 launch juqiao_glove_ros2 glove.launch.py

# Specify port explicitly
ros2 launch juqiao_glove_ros2 glove.launch.py port:=/dev/ttyACM0

Tópicos publicados:

Tópico	Tipo de mensagem	Táxons	Descrição
/juqiao_glove/tactile_array	juqiao_glove_ros2/TactileArray	200 Hz	Matriz de pressão completa de 64 nós
/juqiao_glove/contact_mask	std_msgs/UInt8MultiArray	200 Hz	Contato binário por nó (0 ou 1)
/juqiao_glove/grasp_region	std_msgs/String	200 Hz	Heurística de região ativa ou string vazia
/juqiao_glove/status	diagnostic_msgs/DiagnosticStatus	1 Hz	Versão do firmware, taxa de queda de quadros

Lançamento combinado da Mão Orca + Luva

Ao usar a luva junto com a Mão Orca para gravação sincronizada:

# Launch Orca Hand driver
ros2 launch orca_ros2 orca_hand.launch.py port:=/dev/ttyUSB0

# In a second terminal, launch Juqiao Glove driver
ros2 launch juqiao_glove_ros2 glove.launch.py port:=/dev/ttyACM0

# Verify synchronized topics
lista de tópicos ros2 | grep -E "orca|juqiao"

Passo 4 — Calibração

Calibração de Base

A luva é enviada com calibração de fábrica. Recalibre se notar desvio de base (nós lendo não zero em repouso) ou após armazenamento prolongado.

Remova a luva antes de calibrar A calibração captura a linha de base de pressão zero. Não use ou toque a luva durante a sequência de calibração — coloque-a plana em uma superfície.

# CLI calibration — lay glove flat, do not touch
python -m juqiao_glove.calibrate --port /dev/ttyACM0

# Or from Python
de juqiao_glove import JuqiaoGlove   # averages 3 seconds of idle frames
glove.save_calibration("~/.juqiao_glove_cal.json")

Carregar calibração em tempo de execução:

luva = JuqiaoGlove.find()

# Now frame.pressures reflects calibrated values
quadro = luva.read_frame()  # Should be ~0.0 at rest

Ajuste de Limite

O limite de contato padrão é 0.05 (5% da escala total). Ajuste por tarefa:

# For delicate objects (lower threshold detects light touch)
glove.set_contact_threshold(0.02)

# For heavy manipulation tasks (reduce false positives)
glove.set_contact_threshold(0.10)

# Per-region thresholds
glove.set_contact_threshold({"palma": 0.08, "polegar": 0.03, "indicador": 0.03})

Solução de Problemas

Problemas Comuns

SerialException: [Errno 13] Permissão negada: '/dev/ttyACM0'

Executar sudo usermod -aG dialout $USER então faça logout e login novamente. Alternativamente: sudo chmod 666 /dev/ttyACM0 (reinicializa ao desconectar).

JuqiaoGlove.find() retornou None — nenhum dispositivo encontrado

Verifique a conexão USB. Execute dmesg | tail -20 (Linux) ou ls /dev/tty.usb* (macOS) para verificar se o sistema operacional enumerou o dispositivo. Tente uma porta USB ou cabo diferente (o conector é USB-C, mas deve ser um cabo de dados, não apenas de carga).

Todos os 64 nós leram 0.0 — sem dados de pressão

Chamar glove.info() para confirmar se o firmware responde. Se sim, verifique se o arquivo de calibração não está subtraindo demais. Exclua ~/.juqiao_glove_cal.json e recalibre com a luva deitada plana.

Deriva de base — nós leem 0.1–0.2 em repouso

Recalibre: coloque a luva plana sem pressão e execute glove.calibrate_baseline(). Pode ocorrer após mudanças de temperatura ou armazenamento prolongado. Se a deriva > 0.4 com a luva plana, o tecido sensível pode precisar de substituição (entre em contato com o suporte da Juqiao).

Quedas de quadro — números de sequência pulam

Verifique a qualidade do cabo USB e da porta. Use uma porta USB 3.0. No Linux, evite hubs USB com outros dispositivos de alta largura de banda. Certifique-se de que seu on_frame callback retorne rapidamente — faça processamento pesado em uma thread separada.

O nó ROS2 inicia, mas sem mensagens em /juqiao_glove/tactile_array

Verifique o argumento da porta: ros2 launch juqiao_glove_ros2 glove.launch.py port:=/dev/ttyACM0. Verifique os logs do nó: ros2 node info /juqiao_glove_driver. Certifique-se de que o dialout conserto do grupo foi aplicado ao usuário que está executando o nó ROS2.

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