Бимануальная и телеоперация одной рукой

Если вы прошли путь OpenArm, вы уже понимаете, что такое телеоперация и почему она дает более качественные данные обучения, чем движения по сценарию. Бимануальная телеоперация разделяет эти основы, но ставит две дополнительные задачи, которые будут определять все, что вы будете делать в модулях 4 и 5:

Однорукий (OpenArm)

Одно пространство действий

6 шарнирных углов + захват. Ваше умственное внимание полностью сосредоточено на положении рабочего органа и захвате. Восстановление после ошибок является локальным — требуется перезагрузка только одной руки.

Бимануальный (ДК1)

Два связанных пространства действия

12 шарнирных уголков + 2 захвата. Руки должны координироваться во времени. Ошибка одной руки часто лишает законной силы положение другой. Перед повторной попыткой обе руки должны вернуться в исходную позу.

Ключевой вывод: бимануальная телеоперация требует более осознанных и медленных движений, особенно на ранних сеансах. Спешка приводит к непоследовательным демонстрациям, на которых трудно тренироваться. Стремитесь к плавности и повторяемости, а не к быстроте.

Более глубокое чтение — необязательно

Обзор систем телеоперации

Охватывает архитектуру лидер-последователь, тактильную обратную связь, анализ задержек и компромиссы между различными парадигмами телеоперации для бимануальных систем. Открыть в библиотеке робототехники →

Настройка бимануального сеанса

Полное руководство по настройке сеанса находится по адресу оборудование/dk1/сбор данных. Пять шагов, приведенных ниже, суммируют весь процесс вашего первого бимануального сеанса:

  1. Возвращение обоих ведомых рычагов

    Перед каждым занятием отправляйте обе руки в исходную позу, используя robot.home(). Исходная поза определяется в вашем файле конфигурации и помещает обе руки в нейтральное, симметричное положение с конечными органами, направленными вверх, и открытыми захватами. Прежде чем продолжить, убедитесь, что оба рычага достигли исходного положения без признаков ошибки.

  2. Запустите сервер двуручного телеуправления

    Запускаем телеоптический узел DK1: ros2 launch dk1_teleop bimanual_leader_follower.launch.py config:=~/dk1-config.yaml. В терминале вы увидите синхронизированное совместное зеркалирование состояний как для левого, так и для правого последователей. Веб-интерфейс на localhost:8080/dk1/teleop показывает живую визуализацию обеих рук.

  3. Установите скорость 25 % для первого сеанса.

    Бимануальные сеансы выигрывают от более низкой начальной скорости, чем работа одной рукой. Набор speed_scale:=0.25 в команде запуска. При 25% у вас есть время подумать о координации между двумя руками, прежде чем реагировать. Увеличьте его до 50 %, как только вы сможете последовательно выполнять передачу куба.

  4. Калибровка рабочего пространства для двух одновременных рычагов

    Во время сеанса телеоперации медленно перемещайте руку лидера через края предполагаемого рабочего пространства и наблюдайте, где последователи достигают своих совместных пределов. Определите зону бимануального перекрытия — область, куда обе руки могут достигать одновременно — и отметьте ее границу лентой, если вы еще этого не сделали в модуле 1. Все объекты задач во время сбора данных будут начинаться и заканчиваться внутри этой зоны.

  5. Потренируйтесь в задаче передачи куба

    Поместите кубик пенопласта диаметром 5 см в центр бимануального рабочего пространства. Отработайте следующую последовательность: правая рука берет кубик со стола → поднимает его в центр рабочего пространства → левая рука берет правую руку → правая рука отпускает → левая рука помещает куб на левую сторону рабочего пространства → обе руки возвращаются в исходное положение. Повторяйте до тех пор, пока не сможете четко выполнить эту последовательность 6 раз подряд. Это задание вы запишите в модуле 4.

5-минутная непрерывная веха

Как только вы освоитесь с передачей управления кубом, запустите 5-минутный непрерывный сеанс телеоперации, не останавливаясь, не отключаясь и не вызывая ошибку ограничения сустава на любой руке. Это подтверждает, что ваше оборудование, USB-соединения и CAN-шина достаточно стабильны, чтобы поддерживать полный сеанс записи 100 демонстраций в модуле 4.

Если какой-либо рычаг остановится во время 5-минутного теста, запишите код ошибки и проверьте таблицу устранения неполадок Блока 2, прежде чем двигаться дальше. Аппаратная проблема, которая прерывает 5-минутный тест, прервет ваш сеанс сбора данных в самый неподходящий момент.

Часть 3 завершена, когда...

Вы можете дистанционно управлять обеими руками непрерывно в течение 5 минут без перерывов, ошибок синхронизации или сбоев в работе суставов на обеих руках. Вы можете выполнить задачу передачи куба чисто — та же начальная позиция, та же точка передачи, та же конечная позиция — как минимум 6 раз из 10 попыток. Обе руки возвращаются в исходную позу перед каждой попыткой без ручной регулировки. Именно эту последовательность вы вносите в Модуль 4.