Руководство по настройке OpenArm: от распаковки до первой телеоперации

Контрольный список распаковки

Прежде чем выбрасывать упаковку, проверьте каждый компонент на соответствие упаковочному листу. Стандартный комплект OpenArm включает в себя: ведомый рычаг (манипулятор робота с 6 степенями свободы, шарнирами с сервоприводом и встроенным захватом), ведущий рычаг (пассивная кинематическая копия, используемая оператором для телеуправления), две USB-камеры (устанавливаемые на запястье и накладные), плата управления и USB-концентратор, источник питания 24 В, все необходимое оборудование M3 и M4, динамометрическая отвертка и кабель управления USB-A — USB-C. Комплекты, включающие опцию вычислений, также поставляются с настроенным мини-ПК с Ubuntu 22.04 и предустановленным стеком программного обеспечения SVRC.

Проверьте сервокабели на обоих рычагах на предмет защемления или перекручивания, которые могли возникнуть во время транспортировки. Аккуратно согните каждый сустав рукой по всему диапазону движений (при отключенном питании), чтобы убедиться, что ни один сустав не защемлен. Если какое-либо соединение кажется жестким или зазубренным, а не гладким и податливым, не включайте питание — прежде чем продолжить, обратитесь в службу поддержки SVRC, поскольку поврежденный сервопривод следует заменить перед первым использованием, чтобы избежать повреждения зубчатой ​​передачи.

Перед сборкой разложите оборудование на свободном рабочем пространстве с свободным пространством не менее 1 м вокруг манипулятора робота во всех направлениях. Максимальный вылет OpenArm составляет 850 мм, поэтому спланируйте расположение стола соответствующим образом. Ведущий рычаг можно разместить рядом со ведомым или напротив оператора в зависимости от предпочитаемого вами стиля работы; большинство операторов считают наиболее естественным расположение руки лидера прямо на стороне доминирующей руки.

Этапы сборки

Если ваш OpenArm прибыл для транспортировки в частично разобранном виде (большинство комплектов поставляются с отсоединенным плечом для защиты), начните с прикрепления сегмента плеча к плечевому суставу. Совместите монтажные отверстия и используйте прилагаемые винты M4 с динамометрической отверткой, установленной на 0,8 Нм — не затягивайте слишком сильно крепления рупора сервопривода. Пропустите каждый сервокабель через канал рычага перед полной посадкой шарнира, так как после сборки доступ к нему затруднен. Руководство по сборке в документации OpenArm (доступно через Платформа SVRC) включает фотографии каждого этапа и схему прокладки кабелей.

Закрепите наручную камеру с помощью напечатанного кронштейна, входящего в комплект. Проложите USB-кабель через канал предплечья рядом с сервокабелем захвата. Закрепите кабельными зажимами через каждые 100 мм, чтобы кабель не зацеплялся за предметы во время манипуляций. Верхняя камера крепится на отдельной стойке (входит в полный комплект), расположенной примерно на 600 мм выше и на 300 мм позади основания ведомого рычага, под углом 30–45 градусов вниз, чтобы охватить все рабочее пространство.

Подключите плату управления к цепи сервопривода ведомого рычага через разъем JST на первом сервоприводе в основании. Плата управления питает все сервоприводы через шлейфовую шину питания; перед подачей питания проверьте полярность каждого разъема. Подключите источник питания 24 В к плате управления (разъем цилиндрической формы, а не разъем шины сервопривода). Подключите плату управления к компьютеру с помощью прилагаемого кабеля USB-C. Наконец, подключите обе камеры к USB-концентратору, а концентратор — для вычислений через USB-A.

Калибровка

Калибровка устанавливает нулевое положение каждого соединения — опорную точку, от которой выполняются все последующие измерения угла соединения. Включите плату управления и убедитесь, что все светодиоды сервопривода загораются зеленым светом (желтый указывает на ошибку связи; красный указывает на перегрузку по току — устраните ее, прежде чем продолжить). Откройте инструмент калибровки SVRC либо через веб-интерфейс платформы SVRC, либо через инструмент командной строки, включенный в стек программного обеспечения.

Процедура калибровки занимает около 10 минут. Вам будет предложено переместить каждый сустав в заданное исходное положение — полностью выдвинутое вертикальное положение — и подтвердить это. Инструмент записывает смещение энкодера в каждом соединении и записывает его в EEPROM сервопривода. После калибровки проверьте, задав каждому суставу команду на его документированные пределы диапазона и наблюдая, соответствует ли физическое движение заданному диапазону. Если какое-либо соединение достигает жесткого предела раньше, чем программный предел, калибровочное смещение неверно и его необходимо повторить.

Калибровка камеры осуществляется отдельно. Платформа SVRC включает в себя рабочий процесс калибровки камеры на плате ChArUco, который вычисляет внутренние параметры и внешнее преобразование между наручной камерой, верхней камерой и базовой рамой робота. Распечатайте калибровочную доску в указанном масштабе (бумага A3, масштаб 100 %), соберите 30–50 изображений в различной ориентации и запустите сценарий калибровки. Калибровка камеры не является строго обязательной для начала сбора демонстраций, но политики, обученные без калиброванных внешних параметров, хуже обобщаются для аппаратных копий. Заполните его перед началом сбора производственных данных.

Подключение к платформе SVRC

The Платформа SVRC это программный уровень для записи эпизодов, управления наборами данных и обучения политике. Создайте или войдите в свою учетную запись SVRC, перейдите в раздел «Оборудование» и добавьте новое устройство OpenArm. Введите серийный номер, указанный на этикетке платы управления. Платформа сгенерирует токен устройства — вставьте его в файл конфигурации по адресу ~/.svrc/config.yaml на своем компьютере, затем перезапустите службу агента SVRC с помощью systemctl restart svrc-agent.

Как только агент подключится, устройство отобразится как «Онлайн» на панели управления платформы. Вы можете проверить соединение, транслируя в реальном времени состояние суставов и изображения с камер с экрана устройства платформы. Эта прямая трансляция также полезна для удаленного мониторинга сеансов сбора данных и для проверки качества эпизодов без загрузки файлов необработанных данных. Обозреватель наборов данных платформы позволяет помечать эпизоды, комментировать их и управлять ими прямо в браузере.

Ваш первый сеанс телеоперации

Включите режим телеоперации на платформе SVRC или с помощью инструмента командной строки: svrc teleop start --leader /dev/ttyUSB0 --follower /dev/ttyUSB1. Суставы ведущего рычага перейдут в соответствующий режим компенсации силы тяжести; ведомый рычаг будет отражать каждое движение в реальном времени с настраиваемой задержкой (по умолчанию 50 мс). Медленно перемещайте ведущий рычаг по рабочему пространству и убедитесь, что ведомый движется точно. Проверьте наличие запаздывающих или перерегулированных соединений — это указывает на проблему с настройкой ПИД-регулятора, которую можно исправить в файле конфигурации сервопривода.

Для вашего первого записанного эпизода выберите простую повторяемую задачу: возьмите куб из фиксированного положения и поместите его в отмеченную цель. Практикуйте движение с помощью системы телеуправления 5–10 повторений без записи, чтобы развить мышечную память. Когда ваши движения станут плавными и последовательными, начните сеанс записи на платформе SVRC. Каждый эпизод будет помечен меткой времени, серийным номером оборудования и идентификатором вашего сеанса. После завершения демонстрации просмотрите воспроизведение эпизода на платформе, прежде чем записывать следующий — раннее выявление проблем с качеством экономит значительное время на повторный сбор позже. Посмотрите наш руководство по службам передачи данных за передовой опыт структурирования сеансов сбора данных для обучения политике.

Советы по сбору данных

Поддерживайте постоянную скорость во время демонстраций. Резкие изменения скорости – быстрый подход, внезапное медленное понимание – затрудняют освоение политики плавного поведения. Стремитесь к размеренному, но не кропотливому темпу: как будто вы демонстрируете задачу коллеге, которому нужно четко видеть каждый шаг. Если вы собираете деньги для политики распространения или ACT, систематическое изменение положения объекта более ценно, чем дополнительные демонстрации с объектами в одном и том же месте. После каждых 20 эпизодов перемещайте целевой объект в новое положение в пределах ожидаемого диапазона развертывания.

Делайте перерывы каждые 30–45 минут. Усталость операторов приводит к тонким изменениям в качестве демонстраций — колебаниям, асимметричному захвату, неполному размещению — которые трудно обнаружить в отдельных эпизодах, но ухудшают политическую подготовку в масштабе. Аналитика сеансов платформы SVRC отмечает эпизоды, в которых продолжительность демонстрации выходит за рамки (слишком быстро или слишком медленно по сравнению с медианой сеанса), предоставляя автоматический сигнал о качестве. Используйте эти флаги в качестве отправной точки для проверки вручную, а не как полную ее замену. Для масштабирования, превосходящего возможности одного оператора, компания SVRC управляемая служба сбора предоставляет командам обученных операторов структурированные протоколы контроля качества. Связаться с нами чтобы узнать больше.