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手臂校準

備註

適用範圍 本章適用於 SO-101。「手臂校準」按鈕僅在機型設定為 SO-101 時顯示。

校準的必要性​

舵機所回報的為其內部的原始刻度值,而非關節的實際角度。系統須先取得該馬達在該支手臂上的實際可動範圍,方能將刻度換算為具物理意義的角度。

此一範圍無法由規格書推算,因其取決於實體組裝條件:螺絲鎖固位置、連桿長度、線材走向等。同一批出廠的兩支手臂亦會存在差異。此為硬體與規格之間的必然落差,亦是校準無法自動化的原因。

進入點與角色選擇​

選擇要校準的手臂

校準功能位於資料工具 → 硬體設定 → 手臂校準。進入後須選擇本次校準的角色(Leader 或 Follower),已完成校準的角色將標示「已校正」徽章(上圖紅框處,該例中 Leader 已完成、Follower 尚未執行)。

該狀態由後端的校準紀錄還原,非瀏覽器端暫存,因此於不同電腦開啟介面時仍能正確顯示。

校準步驟​

精靈以四步驟進度條引導,畫面右側同時顯示 3D 手臂模型與即時連線狀態。

步驟一:準備姿勢​

將手臂移至安全的準備姿勢,並確認各關節可自由活動。後續步驟須將每顆馬達轉至物理極限,故須先確保動作範圍內淨空,避免與工件或夾具發生碰撞。

步驟二:移至中間位置​

步驟二:移至中間位置

以手動方式將手臂移至活動範圍的中間位置,作為校準基準點,再點選「已就位,確認並繼續」。

畫面左側的 3D 模型標示了六個關節的名稱與零點參考,可用於對照實體手臂確認各關節的位置。

系統於使用者點選按鈕的瞬間取樣。若手仍扶持手臂,或手臂因重力持續下沉,所取得者為飄移中的數值。應待手臂完全靜止後再執行取樣。

步驟三:掃描活動範圍​

步驟三:掃描活動範圍

本步驟為校準的核心。依畫面提示緩慢轉動全部六顆馬達至活動範圍的兩端,同時系統以表格即時顯示各馬達的最小值(MIN)、目前值(POS)與最大值(MAX),右上角並顯示「記錄中」狀態。六顆馬達均掃描完畢後,點選「完成並記錄」。

該表格為本步驟唯一的驗收依據。若某一關節的最小值與最大值接近相同,代表該馬達未被實際轉動,須補行掃描。上圖即為一例:wrist_roll 一列的三個數值均為 2048,表示該關節自進入本步驟起未曾轉動過,此時若逕行點選「完成並記錄」,該關節的可動範圍將被記錄為零。

SO-101 的六個關節如下:

關節說明
shoulder_pan肩部水平旋轉
shoulder_lift肩部俯仰
elbow_flex手肘彎曲
wrist_flex腕部俯仰
wrist_roll腕部滾轉
gripper夾爪開合

建議由肩部往夾爪依序進行,一次專注於單一關節。

常見的操作錯誤與其後果:

操作後果
轉動速度過快取樣頻率有其上限,端點可能被略過,記錄到小於實際的範圍
僅轉至中途範圍偏小,手臂在示範過程中無法到達部分姿勢
未掃描夾爪抓取動作無法學習。gripper 亦為一顆馬達,為最常被遺漏的項目
掃描中途碰撞障礙物記錄到受外力限制的假端點,並可能損傷舵機

「緩慢」與「轉至兩端」為具體要求:應轉動至感受到阻力、機構到達行程末端為止。

步驟四:完成校正​

系統寫入校準資料並顯示各關節的最終量測範圍。此處應再次檢視該表格,確認六個關節均具備合理區間。

隨後畫面將提供「校準 Follower」按鈕以引導完成另一支手臂。兩支手臂的徽章均顯示「已校正」後,本章的作業方為完成。

中途取消​

若於過程中關閉精靈或點選「取消校準」,系統將提示「校準已取消或中止,未寫入任何校準資料」。中斷不會產生不完整的設定,可重新執行。

與「輔助計算偏移量」的區別​

平台另有一項名為「輔助計算偏移量」的功能,位於模擬環境設定的分頁內。該功能與本章所述的手臂校準為兩件不同的作業:

功能目的
手臂校準(本章)使實體手臂的讀值對應物理現實
輔助計算偏移量使虛擬 Follower 對齊實體 Leader

採用實體硬體流程時無須執行「輔助計算偏移量」。該功能僅在使用模擬環境時適用,詳見模擬環境與 SDG 生成。


下一步: 策略選擇.