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模块 2 · 第 7 章 · Build Your Robot Lab

7. 准备机械臂

两只机械臂：一只手动的 leader 和一只跟随的 follower。装好环境、写入舵机 ID（整机跳过）、校准双臂，再用首次遥操作验证。

双臂环境舵机 ID校准验证

7.1 两只机械臂​

主臂与从臂

7.1 两只机械臂

主臂（leader）——为教学与科研设计的低成本开源臂，有整机版和 DIY 套件 版。六个关节由 7.4 V 级 STS3215 舵机驱动，配 5 V 电源；它只读取关节角度。

从臂（follower）——执行的那只。Pro 套件上运行 12 V 舵机；遥操作时镜像 主臂，之后执行训练好的 VLA 策略。

不要混用电源

主臂用 5 V，从臂用 12 V。接反可能损坏舵机。更换任何线缆之前先给两只臂 断电。

完整的组装教程在入门课程里： 入门第 6 章 —— 配置电机与组装 覆盖 3D 打印、电机规划、写 ID 与逐步组装； 入门第 7 章 —— 舵机调试 覆盖 Feetech 调试工具。

7.2 安装 LeRobot 环境​

一次安装

7.2 安装 LeRobot 环境

校准之前，先安装后续所有章节使用的环境。先装 uv，再创建工作区：

curl -LsSf https://astral.sh/uv/install.sh | sh
echo 'export PATH="$HOME/.local/bin:$PATH"' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc
uv --version

mkdir ~/rebot_lerobot
cd ~/rebot_lerobot
sudo apt update
sudo apt install -y ffmpeg

# 下载 Seeed LeRobot 分支（含 SO101 主/从臂支持）
git clone https://github.com/Seeed-Projects/lerobot.git

# 创建虚拟环境（Python 3.12）
uv venv --python 3.12 .venv
source .venv/bin/activate

uv pip install --upgrade pip
uv pip install -e ./lerobot

# Feetech 舵机 SDK —— SO-01 总线必需
uv pip install feetech-servo-sdk
重新进入环境

运行环境只需配置一次。后续章节假定你可以这样重新进入： cd ~/rebot_lerobot && source .venv/bin/activate

7.3 套件还是整机？​

整机可跳过写 ID

7.3 套件还是整机？

你的情况组装写舵机 ID校准
3D 打印/套件版需要需要需要
整机（出厂组装）已完成跳过——工厂已写好需要

如果买的是整机，直接跳到 7.5 校准双臂。

组装前给每个舵机贴标签——从臂写 F1–F6，主臂写 L1–L6。关节 1 = 肩 部左右、2 = 肩部俯仰、3 = 肘、4 = 腕俯仰、5 = 腕旋转、6 = 夹爪。SO-ARM101 主臂 1–3 关节的减速比与 SO-ARM100 不同——安装前先查 入门 6.2 的减速比表。

一次只接一个舵机

六只舵机共享一条串行总线。写 ID 时控制板上只接这一个舵机，否则重复的 ID 会同时写进所有拥有该 ID 的舵机。

7.4 写入舵机 ID（仅套件版）​

lerobot-setup-motors

7.4 写入舵机 ID（仅套件版）

先找控制板的端口：

lerobot-find-port

按提示拔掉再插上控制板，打印出来的端口就是你的（通常是 /dev/ttyACM0）。

逐关节写入 ID：

lerobot-setup-motors \
  --robot.type=so101_follower \
  --robot.port=/dev/ttyACM0

工具会点名要连接的关节——只接那一个舵机，按回车，它就会写入 ID 和波特率：

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

从臂六个关节重复一遍，然后对主臂运行同样的工具：

lerobot-setup-motors \
  --teleop.type=so101_leader \
  --teleop.port=/dev/ttyACM1

配置串口权限（重启后依然有效）：

sudo usermod -aG dialout $USER   # 重新登录一次生效
sudo chmod 666 /dev/ttyACM*

Ubuntu 上 brltty 服务可能抢占 USB 串口。如果端口几秒后消失，卸载它： sudo apt remove brltty。

7.5 校准双臂​

参考位姿

7.5 校准双臂

套件和整机都必须校准。校准让 LeRobot 知道每个关节的中位和两个机械 限位。校准文件保存在 ~/.cache/huggingface/lerobot/calibration/ 下，按臂的 ID 命名——同一个 ID 只能对应同一只物理臂。

找到两个端口，导出后续所有章节都会用到的变量：

export TELEOP_PORT=/dev/ttyACM0
export TELEOP_ID=so101_leader
export ROBOT_PORT=/dev/ttyACM1
export ROBOT_ID=so101_follower

校准主臂：

lerobot-calibrate \
  --teleop.type=so101_leader \
  --teleop.port=$TELEOP_PORT \
  --teleop.id=$TELEOP_ID
  1. 把每个关节移到行程中间。腕旋转轴要特别居中——如果它一开始就停在 限位上，扫描时编码器可能溢出。
  2. 按回车，然后一次一个关节、缓慢地扫到两个机械限位。重复扫没关系，极值 会被覆盖。
  3. 按回车保存。

从臂同理：

lerobot-calibrate \
  --robot.type=so101_follower \
  --robot.port=$ROBOT_PORT \
  --robot.id=$ROBOT_ID

从臂要停在真实的机械限位上——不是被线缆挡住，也不是被桌面挡住。被夹住的 线缆会记录一个假限位，压缩可用行程。

坏校准的特征

如果从臂只镜像主臂一半的动作，或者某个关节直接打到限位，说明扫描行程不够。 重新校准那只臂，每个关节走完整行程。

如果你运行 NVIDIA workshop 的工具链，可以验证从臂的校准质量：

export ROBOT_PORT ROBOT_ID
python ~/Sim-to-Real-SO-101-Workshop/docker/real/scripts/so101_check_calibration.py

好的校准会以这行结尾：

Overall: ✓ PASS — calibration looks good.

7.6 验证机械臂​

首次遥操作

7.6 验证机械臂

把两只臂摆到相近的姿态，然后运行：

lerobot-teleoperate \
  --robot.type=so101_follower \
  --robot.port=$ROBOT_PORT \
  --robot.id=$ROBOT_ID \
  --teleop.type=so101_leader \
  --teleop.port=$TELEOP_PORT \
  --teleop.id=$TELEOP_ID

缓慢移动主臂。从臂必须朝相同方向跟随每个关节，并到达相同的限位。Ctrl+C 停止。

这一步同时确认了课程后续使用的关节顺序：shoulder_pan、shoulder_lift、 elbow_flex、wrist_flex、wrist_roll、gripper。如果某个关节方向反了， 重新校准——不要用软件补偿。

第一次运行时，一只手随时放在从臂的电源开关旁边。

下一章：第 8 章 —— 搭建工作空间。

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