SOMA Astra 具身智能机械臂

安装与使用指南

重要提示:为避免不当使用所造成的机械臂损坏,在开始使用SOMA Astra前请仔细阅读使用注意事项!

产品介绍

SOMA Astra 具身智能机械臂是一款即插即用的桌面级小型机械臂。支持遥操作、数据采集、具身智能模型训练与部署。满足前沿具身智能算法的入门、学习、验证、与研发。

安装说明

1. 包装内容

包装内含有一对SOMA Astra 主从机械臂、一对可调压电源、与一对双type-c头数据线。

主从机械臂:左侧为主臂,右侧为从臂

主从机械臂:左侧为主臂,右侧为从臂

可调压电源

可调压电源

双type-c头数据线

双type-c头数据线

2. 固定主从臂

主臂与从臂的安装方式一致

机械臂底座底部安装有一只滴胶真空吸盘。凭借这一设计,SOMA Astra 不需要额外的夹具🗜️便可固定在大部分平滑平面上。不过注意,如果平面过于粗糙,吸盘的滴胶表面无法覆盖平面所有沟壑的情况下,吸盘无法抽真空,会导致吸盘无法稳固固定。

机械臂底座底部的滴胶吸盘

机械臂底座底部的滴胶吸盘

  1. 请先撕下滴胶吸盘的塑料保护膜(建议保留以便后续继续使用)。
  2. 然后将机械臂摆放至桌面合适的位置。请注意,底座logo指示正前方。
  3. 适度下压底座,以便吸盘的滴胶表面牢牢粘住平面。
  4. 用手指伸入底座凹槽,转动吸盘的旋钮,从最右侧转至最左侧,如下图所示。如果吸盘固定正常,转动旋钮吸盘抽真空的过程中会有一定的阻力。
吸盘旋钮OFF位置

吸盘旋钮OFF位置

吸盘旋钮ON位置

吸盘旋钮ON位置

  1. 安装完成后,请轻轻晃动底座以检查吸盘是否安装牢固。底座与平面的连接非常紧实则代表安装成功。
  2. 如果需要取下机械臂,请先将吸盘旋钮转至OFF位置,再将底座从平面取下即可(因滴胶粘性强,取下的过程中需要使用一定的力,可以以一侧为支点,倾斜发力)。

3. 调节电源电压

重要警告

电压调节完成前请勿插入机械臂。请注意,如果电源模组电压与机械臂额定电压不符会导致关节电机烧掉的严重后果。

  1. 请将主臂的电源电压调整至7.4V±0.2V。
  2. 请根据从臂的版本调整从臂电源电压。
    • 19kg·cm扭矩版本请将电源电压调至7.4±0.2V。
    • 30kg·cm高扭矩版本请将电源电压调整至12V±0.2V。
从臂为19kg·cm扭矩版本时,电源电压示意

从臂为19kg·cm扭矩版本时,电源电压示意

从臂为30kg·cm扭矩版本时,电源电压示意

从臂为30kg·cm扭矩版本时,电源电压示意

4. 连接机械臂线束

主臂与从臂的接口一致,但因从臂比主臂多了两个相机模组,所以多出两条USB数据线。

  1. 请将可调电源模块的电源线插头插入左侧电源接口,另一端接入电源。
  2. 请将type-c数据线插入右侧type-c接口,另一端接入电脑终端。
  3. 相机模组为免驱模组,将USB数据线直接插入电脑终端即可使用。
左侧为从臂接口,右侧为主臂接口

左侧为从臂接口,右侧为主臂接口

连接完成后的接口

连接完成后的接口

恭喜你完成SOMA Astra的安装!

使用指南

1. 了解主从臂

主从机械臂:左侧为主臂,右侧为从臂

主从机械臂:左侧为主臂,右侧为从臂

主臂与从臂的构型基本一致,唯一的区别在于末端:主臂的末端是一组握把与扳机,而从臂的末端是一只自适应柔性平行夹爪。

从臂的相机模组

SOMA Astra 的从臂集成了两枚广角相机。一枚在夹爪上,可捕捉夹爪与夹爪周围与前方的图像。一枚在底座logo上方,可捕捉机械臂正前方的环境图像。

图中红圈内为从臂夹爪相机位置

图中红圈内为从臂夹爪相机位置

图中红圈内为从臂底座相机位置

图中红圈内为从臂底座相机位置

2. 使用LeRobot代码库

LeRobot是现在在全球范围内广受欢迎的开源具身智能代码库,库内涵盖了从遥操作到具身智能算法训练等众多脚本并适配了众多前沿具身智能算法SOTA。SOMA Astra 完全适配LeRobot代码库,现阶段我们推荐通过LeRobot代码库控制并使用SOMA Astra。

a. 入门LeRobot

请参考LeRobot GitHub Repository中的README文件完成LeRobot代码库的安装,并了解LeRobot提供的众多功能。

b. 通过LeRobot使用SOMA Astra

在开始使用代码控制并使用SOMA Astra之前,我们需要正确放置SOMA Astra机械臂的校准文件。

放置calibration校准文件

请将解压后的so100文件夹放置在以下路径:

/lerobot/.cache/calibration/

若此路径下已有so100文件夹,请直接替换。

开始使用SOMA Astra

在LeRobot的架构下,SOMA Astra属于SO-100机械臂类型,请参考LeRobot中的use_so100的例子使用SOMA Astra。以下提供部分中文引导。

配置遥操作

1. 确定机械臂端口

我们需要分别确认主臂与从臂的端口信息,并更新相关机械臂配置文件,以使用脚本控制机械臂。

运行以下脚本两次来分别确认端口:

python lerobot/scripts/find_motors_bus_port.py

样例输出:

Finding all available ports for the MotorBus.
Ports before disconnecting:['/dev/tty.usbmodem575E0032081', '/dev/tty.usbmodem575E0031751']
Remove the USB cable from your MotorsBus and press Enter when done.

[...Disconnect leader arm and press Enter...]

The port of this DynamixelMotorsBus is /dev/tty.usbmodem575E0031751
Reconnect the usb cable.

请分别更新此配置文件中主臂与从臂的端口信息:

/lerobot/configs/robot/so100.yaml

注意事项

主臂与从臂的端口信息易混淆,请仔细确认。

端口信息更新后,便可运行以下脚本进行机械臂的遥操作(无相机连接):

python lerobot/scripts/control_robot.py teleoperate \
--robot-path lerobot/configs/robot/so100.yaml \
--robot-overrides '~cameras' \
--display-cameras 0

如果相机已连接并希望遥操过程中显示相机内容,可运行以下脚本:

python lerobot/scripts/control_robot.py teleoperate \
--robot-path lerobot/configs/robot/so100.yaml

在学习与使用LeRobot代码库的过程中如遇到任何问题,欢迎随时向SOMA Robotics团队咨询。

注意事项

1. 如何正确使用高负载版本从臂夹爪

在遥操使用30kg·cm舵机的高负载版本的从臂夹爪时,应在夹爪可以稳定夹住物体时停止过度转动主臂的扳机,以防止夹爪舵机施加过强的力在物体和夹爪传动机构上,造成物体或夹爪传动机构的损坏。

正确使用:夹爪可以紧紧夹住物体后停止过度旋转扳机

正确使用:夹爪可以紧紧夹住物体后停止过度旋转扳机

错误使用:夹爪夹住物体后仍继续过度旋转扳机,对被夹物体与夹爪传动机构造成过大压力

错误使用:夹爪夹住物体后仍继续过度旋转扳机,对被夹物体与夹爪传动机构造成过大压力

2. 如何避免关节电机过载损坏

在使用SOMA Astra 机械臂进行遥操作时,请避免将末端夹爪或机械臂结构件撞击或持续顶触硬物,对关节电机造成过大负载有可能导致关节电机过载损坏。

从臂末端避免撞击桌面

从臂末端避免撞击桌面

3. 停止遥操作时如何正确摆放机械臂

在暂时停止或终止遥操作时,请将主臂与从臂摆放至如下图所示的姿态。

机械臂静止姿态

机械臂静止姿态