第 6 章 - 电机配置与机械臂组装

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6. 电机配置与机械臂组装

3D 打印结构件、连接舵机总线与供电、用 lerobot-setup-motors 逐个烧写舵机 ID 与波特率，再按步骤组装 SO-ARM 主臂与从臂。

本章概览

⚠️

安全警告：运行运动程序前先清空机械臂工作区

在运行任何能让机械臂运动的程序之前，清空工作区 1 米范围内的贵重物品、易碎品、工具、线缆与无关物品。调试与运行期间，人员远离机械臂运动范围。

机械臂上电后，不要触碰关节、电机、连杆、夹爪或末端工具。
舵机配置、标定、遥操作、数据录制、回放或策略评估前，确认机械臂已牢固固定。
保持至少 1 米安全距离，并让附近人员知道机械臂可能突然运动。
出现异常运动、异响、抖动、线缆松动、电源接触不良或通信丢失时，立即停止程序并断电检查。
插拔舵机线、USB 线、电源接头或电机控制板线缆前先断电。

tip

如果你购买的是组装完成版机械臂，可以跳过本章，直接进入第 10 章（整臂标定）。

3D 打印指南（套件版）

如果买的是套件版（只有舵机与五金、不含打印件），先打印结构件。STL 文件在普通 FDM 打印机上即可打印：

材料：PLA+
喷嘴 / 层高：0.4mm 喷嘴 0.2mm 层高，或 0.6mm 喷嘴 0.4mm 层高
填充率：15%
支撑：全域支撑，忽略与水平面夹角大于 45° 的斜面；水平向螺孔内不要生成支撑

主臂或从臂的全部零件都打包在单个 STL 中，且已按 z 轴朝上排布以尽量减少支撑：

220mm × 220mm 热床（如 Ender）：从臂 Follower · 主臂 Leader
205mm × 250mm 热床（如 Prusa / Up）：从臂 Follower · 主臂 Leader

caution

随着官方 SO101 更新，SO100 源文件已停止维护，但仍可在我们的 Makerworld 找到。已购 SO100 的用户，教程与安装方式仍然兼容 —— SO101 的打印件与 SO100 电机套件的安装完全兼容。

可选：为柔软、易碎或不规则物体打印软夹爪（TPU 指夹 + PLA 件），需要装相机时也可打印相机支架嵌件。文件在 soarm_soft_gripper 仓库。

规划电机：标签、ID 与齿轮比

为两条臂各准备一个总线舵机适配器和 6 个电机。给每个电机贴标签 F1–F6（从臂关节 1–6）或 L1–L6（主臂关节 1–6） —— 在舵机外壳上写清楚，能省下大量调试时间。

舵机型号	齿轮比	对应关节
ST-3215-C044（7.4V）	1:191	L1
ST-3215-C001（7.4V）	1:345	L2
ST-3215-C044（7.4V）	1:191	L3
ST-3215-C046（7.4V）	1:147	L4–L6
ST-3215-C001（7.4V）/ C018（12V）/ C047（12V）	1:345	F1–F6

danger

按舵机类型给总线供电：7.4V 版 STS3215 用 5V，12V 版用 12V。主臂始终使用 7.4V 电机 —— 如果你同时有 12V 和 7.4V 电机，插电前务必核对适配器，否则可能烧毁电机！USB 线不供电：电源与 USB 必须同时插上。

tip

SO-ARM101 的舵机标定与初始化流程在方法和代码上与 SO-ARM100 相同 —— 但 SO-ARM101 主臂前三个关节的齿轮比与 SO-ARM100 不同，请仔细区分并配置。

查找 USB 端口

运行工具脚本找出每条臂的控制板占用的串口：

lerobot-find-port

示例输出：

Finding all available ports for the MotorBus.
['/dev/ttyACM0', '/dev/ttyACM1']
Remove the usb cable from your MotorsBus and press Enter when done.

[...Disconnect corresponding leader or follower arm and press Enter...]

The port of this MotorsBus is /dev/ttyACM1
Reconnect the USB cable.

几个省时的提示：

提示拨线时务必真的拔掉 USB，否则无法识别接口。
在 Linux 与 Jetson 上，先插的设备通常映射为 ttyACM0（一般为从臂），第二个为 ttyACM1（主臂）。
如果 LeRobot 之后报 Could not connect on port '/dev/ttyACM0'，授权后重新检查：

sudo chmod 666 /dev/ttyACM*

配置舵机 ID 与波特率

配置工具会逐个舵机烧写正确的 ID 与波特率（第 4 章解释过原因：所有舵机共用总线，重复 ID 会被一并改写）。

标定前请参考以下各关节标准接线姿态图片：

主臂舵机标定参考图

关节 6	关节 5	关节 4	关节 3	关节 2	关节 1

从臂舵机标定参考图

关节 6	关节 5	关节 4	关节 3	关节 2	关节 1

标定从臂舵机。 将 USB 线与电源接到从臂控制板，然后运行：

lerobot-setup-motors \
    --robot.type=so101_follower \
    --robot.port=/dev/ttyACM0  # <- 粘贴上一步找到的端口

工具会逐关节引导：

Connect the controller board to the 'gripper' motor only and press enter.

只把夹爪电机（F6）接到控制板，按 Enter，脚本自动写入它的 ID 与波特率：

'gripper' motor id set to 6

接着：

Connect the controller board to the 'wrist_roll' motor only and press enter.

上一根 3 芯线可以留在夹爪电机的另一端；给腕部回转电机换一根新的 3 芯线，只把这一个电机接到板子上。按提示对每个电机重复 —— 任何时刻都只接一个电机。

tip

每次按 Enter 前检查接线 —— 电源线在你摆弄板子时特别容易松脱。

脚本结束后，把电机依次级联：每个电机的 3 芯线插到下一个电机，1 号电机（肩部旋转，ID 1）的线接到控制板，控制板此时可以固定到臂座上。

主臂舵机标定方法相同：

lerobot-setup-motors \
    --teleop.type=so101_leader \
    --teleop.port=/dev/ttyACM0  # <- 粘贴上一步找到的端口

tip

SO100 用户：SO100 与 SO101 代码兼容 —— 直接使用同样的 so101_leader / so101_follower 类型和参数即可。

组装

tip

SO-ARM101 双臂组装与 SO-ARM100 相同 —— 区别仅在于 SO-ARM101 增加了线缆夹，且主臂关节舵机齿轮比不同。SO100 和 SO101 都可以按以下步骤组装。组装前，再对照 6.2 节的表格核对电机型号、齿轮比与电源电压。

组装主臂

步骤 1	步骤 2	步骤 3	步骤 4	步骤 5	步骤 6

步骤 7	步骤 8	步骤 9	步骤 10	步骤 11	步骤 12

步骤 13	步骤 14	步骤 15	步骤 16	步骤 17	步骤 18

步骤 19	步骤 20