SO-ARM101 训练指南
本教程使用 SO-ARM101 主臂 + SO-ARM101 从臂配合 SenseCraft Robotics，介绍从项目创建、设备设置、数据采集到模型训练和运行的完整流程。 文中使用“将物品从 A 点夹取并放置到 B 点”作为示例任务，仅用于说明操作方法。实际使用时，用户可以根据需求设计应用场景，例如物体分拣、搬运、装箱、按键或插拔等。
版本提示 界面名称、按钮位置和训练后端可能随 SenseCraft Robotics 版本变化。本文中的串口号（如 COM21、COM35、COM3、COM6）和数据集名称只是视频示例，实际使用时请以当前电脑扫描到的设备为准。
教程总览
本教程按照从硬件搭建到软件操作的顺序编排，带您快速完成机械臂的配置与模型训练：
| 章节 | 阶段名称 | 核心内容 |
|---|---|---|
| 第 1 章 | 准备工作 | 硬件清单、电脑软件配置、场景与安全确认 |
| 第 2 章 | 连接机械臂 | 主臂与从臂的物理固定及线缆连接 |
| 第 3 章 | 软件训练 | 核心：设备设置 ➔ 数据采集 ➔ 模型训练 ➔ 部署运行 |
1. 准备工作
1.1 硬件
以下清单以 SO-ARM101 套装随附的官方 Part List 为准。按主臂、从臂和公共材料 分类如下：
主臂与从臂配件
| 项目 | 主臂（Leader） | 从臂（Follower） |
|---|---|---|
| 机械臂 | 黑色组装版主臂 ×1 | 白色组装版从臂 ×1 |
| LeRobot 舵机驱动板 | ×1 | ×1 |
| 供电线 | 5 V 电源线（多头）×1 | Pro 版：12 V 电源线×1； Standard 版：5 V |
| 数据线 | USB-C 数据线 ×1 | USB-C 数据线 ×1 |
| DC 电源转接线 | ×1 | ×1 |
| 固定夹具 | ×2 | ×2 |
公共材料与附件
| 配件 | 数量 | 说明 |
|---|---|---|
| 柔性夹爪配件（Flexible Gripper Parts） | ×1 | 安装在机械臂末端 |
| 32 × 32 mm USB 相机 | ×2 | 双摄像头为必备配置；套装附带 1 个，需另行准备第 2 个相机。训练数据必须包含两个视角 |
| 螺丝刀 | ×1 | 组装和调节使用 |
| 鼠标垫（Mouse mat） | ×1 | 工作台面保护和防滑 |
机械臂需完成组装、固定、上电和 USB 连接。未完成组装时，请参考第一步：组装机械臂。
供电与连接注意事项
-
Standard 版：主臂和从臂均使用 5 V 电源。
-
Pro 版：主臂使用 5 V，从臂使用 12 V；两者不可互换。
-
电源适配器的输入电压、输出电压和额定电流请以适配器铭牌及对应版本的官方 产品说明为准。
1.2 电脑与软件
- Windows 或 macOS 电脑（本地训练需要兼容的 GPU）
- 稳定的网络连接（用于下载、登录、云端训练和推理）
- 已安装 SenseCraft Robotics
- 已注册 SenseCraft 账号，并在 SenseCraft Robotics 软件中登录
详细步骤请参考软件下载与账号设置。
1.3 场景与安全
- 在桌面上标记两个固定位置：A 点为物体初始位置，B 点为放置位置。
- 准备尺寸适中、便于夹取的物体，例如红色积木或柔软物品。
- 确保 A 点、B 点、机械臂和物体均位于摄像头视野内，且不被遮挡。
- 清理机械臂活动范围，移除人员、杂物、线缆和易碎物；调整主臂位置，避免其靠近从臂或出现在从臂摄像头画面中。
2. 连接机械臂
安全提示： 安装、连接或拆卸机械臂前，必须先断开电源。确认机械臂已固定、线缆连接正确且 周围没有障碍物后，再接通电源。严禁带电插拔电源接口。
2.1 安装机械臂本体
步骤 1：固定主臂和从臂
- 将 SO-ARM101 主臂和从臂分别放置在稳固、平整的桌面或安装平台上。
- 使用套装中的 4 个夹具固定两台机械臂，每台机械臂使用 2 个夹具。固定后轻轻 推动底座，确认机械臂不会滑动或倾倒。
- 两台机械臂之间应保持安全距离，并为各关节预留完整的运动空间，避免运行时 相互碰撞。
- 在断电状态下缓慢活动各关节，确认运动顺畅，无碰撞、卡滞或触及机械限位。
2.2 安装主控板并连接 USB-C
步骤 2：安装主控板
- 主臂和从臂各使用 1 块 LeRobot 舵机驱动板。将主控板对准机械臂底座上的卡槽， 核对接口方向后再牢固安装，禁止反向强行插入。
- 检查主控板与舵机之间的线缆是否插接到位，确认线材没有松脱、弯折、挤压或 接错接口。
步骤 3：连接数据线
数据通信链路如下：
- 主臂：SO-ARM101 主臂 → USB-C 数据线 → 电脑
- 从臂：SO-ARM101 从臂 → USB-C 数据线 → 电脑
分别使用 1 根 USB-C 数据线连接两块主控板与电脑。为了便于后续识别串口，可先 连接机械臂端，电脑端按照“3.2.2 绑定主臂和从臂 USB 串口”的顺序逐台接入。
2.3 安装电源接口并上电
步骤 4：安装电源接口
- 确认电源适配器未接通交流电源。
- 将 DC 电源转接线插入机械臂电源接口，顺时针旋紧卡扣至锁定。
- 核对供电规格：Pro 版主臂 5 V、从臂 12 V；Standard 版两臂均为 5 V。 两种电压不可混用。
- 确认接头已锁紧，线缆不会进入关节运动范围。
步骤 5：接通电源
- 将两台机械臂的电源适配器接入插座并上电。
- 观察主控板指示灯；如不亮、异常闪烁、发热或有异味，立即断电检查。
- USB-C 仅用于数据通信，设备扫描、校准和遥操作时必须同时连接电源和 USB-C。
3. 项目
完成登录后，进入“项目”页面。首次使用时新建项目，已有项目则直接打开。进入项目后，可在“项目概览”中访问设备设置、动作回放、数据集、训练、模型和运行功能。
| 操作方式 | 操作步骤 |
|---|---|
| 新建项目 | 点击“新建项目” → 填写项目名称和描述 → 点击“创建并开始” |
| 打开已有项目 | 在项目列表中选择项目 → 打开项目 |
3.1 项目概览
“项目概览”用于查看项目当前状态，包括机械臂连接、设备设置、数据集、训练、模型和运行状态。
如果页面显示“待配置”或“未连接”，点击“去设备设置”开始配置机械臂。
3.2 设备设置
设备设置用于完成设备选择、串口绑定、机械臂校准、遥操作验证和摄像头配置。
3.2.1 选择设备型号
在“设备配对”步骤选择 SO-ARM101 + SO-ARM101，点击“下一步”进入串口绑定。
3.2.2 绑定主臂和从臂 USB 串口
- 初始扫描：断开主臂和从臂的 USB 线，点击“重新扫描”，记录当前显示的串口。
- 绑定主臂：连接主臂（SO-ARM101），再次点击“重新扫描”，将新出现的串口绑定到主臂。
- 绑定从臂：连接从臂（SO-ARM101），再次点击“重新扫描”，将新出现的串口绑定到从臂。
- 确认主臂和从臂均显示为“已连接”后，点击“下一步”。
串口绑定与排查：
- 每次扫描后只绑定新出现的串口，不要仅根据 COM 编号判断设备。
- 看不到串口时，重新插拔 USB 并再次扫描；只有一个串口时，检查另一根 USB 线和设备电源。
3.2.3 机械臂校准验证
校准页面提供 自动校准 和 手动校准 两种方式。开始前，请将主臂和从臂调整到页面示例所示的中位姿态，并清空机械臂运动区域。
自动校准
自动校准会自动识别关节行程，适用于各待校准关节均具有可靠物理限位的 SO-ARM101。
- 断开主臂与从臂之间的负载，确认机械臂运动区域内没有障碍物。
- 参照页面示例，依次缓慢移动各关节，使主臂和从臂大致竖直对齐并停留在中位。
- 确认所有待校准关节均具有可靠的物理限位，并勾选页面上的确认选项。
- 点击“开始校准”，等待系统自动识别关节行程并完成校准。
手动校准
如果关节没有可靠的物理限位，或需要按照页面引导逐个确认中位与关节行程，请选择手动校准。
- 保持主臂通电并可手动引导，确认机械臂运动区域内没有障碍物。
- 参照页面示例，将主臂各关节缓慢移动到行程中间附近。
- 确认主臂姿态无误后，点击“开始校准”。
- 按照页面提示，依次完成主臂和从臂的中位确认与关节行程校准。
校准过程中请勿进行遥操作或数据采集。如果机械臂姿态异常、关节运动受阻或校准失败，请立即停止校准，检查机械臂位置和运动区域后重新操作。
3.2.4 遥操作验证
遥操作验证用于确认从臂能够正确跟随主臂运动。如果出现方向相反、延迟过大或动作不连续，请检查设备角色、串口绑定和校准结果。
- 点击“开始遥控”。
- 小幅度移动主臂，观察从臂是否同步运动、方向是否一致、动作是否平稳。
- 完成检查后，点击“结束遥控”，并根据验证结果选择：
- 正常：点击“确认遥控正常”；
- 异常：点击“异常，返回重新校准”。
3.2.5 绑定摄像头
摄像头用于记录机械臂执行任务时的视觉信息。数据采集和模型训练必须使用两个摄像头、两个视角。根据摄像头的安装位置，常用的布局方式有以下两种：
| 布局方式 | 安装与用途 | 适用场景 | 示意图 |
|---|---|---|---|
| 夹爪视角 | 俯拍摄像头：安装在工作台前上方，覆盖工作区域。 夹爪摄像头：安装在夹爪附近，观察抓取细节。 | 观察夹爪和物体接触过程的 精细操作。 |  备注：摄像头3D支架可自行设计。 |
| 侧视辅助 | 俯拍摄像头：安装在工作台前上方，覆盖工作区域。 侧置摄像头：安装在工作台侧前方，观察机械臂高度和夹爪动作。 | 抓取、搬运和放置等任务。 |  |
本教程采用侧视辅助布局。请准备并连接两个摄像头，完成摄像头安装和摆放后：
- 将摄像头连接到电脑，点击“重新扫描”。
- 在“前置摄像机”和“侧置摄像机”区域分别选择对应的视频流。
- 检查两个预览画面，确认机械臂、物体和目标位置清晰可见。确认无误后，点击“下一步”。
如需确认摄像头与安装位置是否对应，可点击“查看相机布局”。如果画面黑屏或异常，重新扫描、重启摄像头或更换 USB 端口。
3.3 动作回放
“动作回放”用于通过 Leader 示教录制机械臂动作，并在动作列表中保存和回放。录制完成后，可检查动作是否连续、运动方向和夹爪开合是否正常。
| 功能 | 操作 | 用途 |
|---|---|---|
| 录制动作 | 点击“+”新建动作 → 主臂操控从臂完成任务 点击“停止录制” →保存 | 录制抓取、移动、放置等目标动作 |
| 回放动作 | 点击“回放” | 检查动作是否完整、连续， 确认运动方向和夹爪开合是否正常 |
首次录制动作前，请先在“设备设置”中完成设备连接和遥操作验证，并点击“确认遥控正常”。 如果回放结果异常，请删除该动作并重新录制。
3.4 数据集
“数据集”用于创建采集任务，并完成任务片段的录制、检查、清洗和合并。建议采用“小批次、多次采集”的方式，便于及时发现设备断连、软件异常或画面卡顿，降低一次故障导致全部数据丢失的风险。
- 每批先录制约 10 段任务片段；
- 完成 2～3 批后，保留约 20～30 段有效片段用于首次训练；
- 复杂任务可根据训练效果继续补充数据。
3.4.1 配置数据采集任务
进入顶部“数据集”→“采集数据”，填写任务信息；如需合并多个数据集，各批次的任务描述必须完全一致。开始采集前，还应尽量保持 A、B 位置、物体类别、摄像头位置、桌面背景和光照条件稳定。
| 字段 | 示例值 | 填写说明 |
|---|---|---|
| 数据集名称 | SO-ARM101机械臂夹取物品从A移动到B-01 | 使用“设备+任务+批次”命名 |
| 任务描述 | 把物品从左边移动到右边 | 明确任务目标；需要合并时，各批次描述必须完全一致 |
| 采集段数 | 10 | 每段完成一次完整任务 |
| 每段时长 | 20～30 秒 | 覆盖完整动作过程 |
| 休息时长 | 5 秒 | 用于机械臂复位和场景调整 |
3.4.2 录制任务片段
录制任务片段是训练数据的核心环节。每段数据都应完整记录从 A 点夹取物体、移动到 B 点并放下的过程。为便于模型快速学习，建议保持任务流程基本一致；如需提升泛化能力，可通过增加不同位置、角度和动作变化的数据来实现。
- 将物体放在 A 点，确认机械臂处于初始姿态，点击“开始录制”。
- 使用主臂操控从臂完成任务，再将机械臂恢复到初始姿态。
- 任务完成后，可等待剩余时间结束，或点击 ➡（或空格）提前结束当前片段。
- 在休息时间内将物体放回 A 点，确认机械臂准备好；休息时间结束后，开始录制下一段任务。
重要提醒⚠️
- 采集前请调整并固定摄像头，确保机械臂、夹爪、物体和 A、B 位置均在画面内。
- 关键动作不得🚫被遮挡或超出画面，否则数据可能无法用于训练。
- 若任务失败、物体未夹稳、画面卡顿或镜头被遮挡，可点击“立即重录”，或按
Esc键停止采集。- 可先完成本批次采集，再检查并删除异常片段。
- 如发生失控或碰撞风险，请立即停止🛑操作。
3.4.3 检查、删除与合并数据
采集完成后，可检查异常片段、删除无效数据，并将多个数据集合并使用。
| 操作 | 操作方法 | 说明 |
|---|---|---|
| 检查异常片段 | 选择任务片段，播放视频或回放动作 | 确认任务是否完成、夹爪动作是否正常。录制时可记下异常片段编号，后续直接检查 |
| 删除异常片段 | 点击“批量删除回合”，选择异常片段并确认；再点击“生成删除副本” | 修改新数据集名称后确认，原始数据集不会被覆盖 |
| 合并数据集 | 点击“合并”，选择数据集并填写新数据集名称 | 建议合并任务描述、设备组合和摄像头配置一致的数据集 |
3.5 训练
训练用于生成机械臂的动作模型（也就是根据示教数据形成的动作控制程序）。SenseCraft Robotics 会读取已录制的任务数据，分析机械臂如何完成目标动作，并生成可用于自动运行的模型。
请参考下表完成训练参数的配置：
| 参数名称 | 选项 / 填写值 | 详细说明 |
|---|---|---|
| 训练硬件 | 云端·自动选择 GPU | 使用云端服务器进行训练，需要消耗对应积分。 |
| 本地·免费 | 使用当前电脑进行训练，不消耗积分，但需要本地配置兼容的 GPU。 | |
| 训练数据集 | 选择目标数据集 | 选择你已录制并准备好用于本次训练的数据集。 |
| 策略 | ACT | 当前默认使用的动作控制策略。 |
| 训练步数 | 10000 | 建议填写 10000 作为初始值，后续可根据模型的实际表现进行调整。 |
积分提示 选择“云端·自动选择 GPU”训练需要消耗积分；选择“本地·免费”训练不消耗云端训练积分。积分的获取、消耗及使用规则请参阅积分规则。
训练步数与回合数建议：
| 任务难度 | 任务描述 | 建议回合数 | 建议训练步数 |
|---|---|---|---|
| 初级 | 固定 A 点到 B 点 | 约 20 个 | 10,000–15,000 步 |
| 中级 | 随机位置抓取并放置 | 约 50 个 | 30,000–40,000 步 |
| 高级 | 步骤多或持续时间长 | 约 100 个 | 80,000–100,000 步 |
关于训练时长：完整的训练时间由所选的 GPU 型号和训练步数共同决定。例如，在云端使用大部分 GPU 训练 20,000 步（2W）通常需要十几到几十分钟不等；如果训练 100,000 步（10W），则训练时长约为 2W 步的 5 倍。
确认设置无误后，点击“开始训练”按钮。训练开始后，可在“当前训练任务”列表中实时查看训练进度和历史任务。
3.6 模型
“模型”用于查看训练结果，并选择后续运行的模型。使用前请确认模型训练已完成，且对应的任务和设备组合与当前项目一致。
3.7 运行
“运行”用于将训练完成的模型加载到机械臂上，验证模型能否正确完成任务。
操作步骤：
- 选择模型：选择标有“支持当前机械臂”的模型。
- 选择推理方式：选择“云端推理”或“本地推理”，并完成相应参数配置。
- 开始推理：确认设置后，点击当前推理方式对应的开始按钮。
云端推理和本地推理核心区别：
| 对比维度 | 云端推理 | 本地推理 |
|---|---|---|
| 硬件算力 | 使用云端高性能显卡（GPU）进行推理。 | 使用电脑本地 CPU 进行推理（注：当前平台暂不支持调用本地显卡）。 |
| 性能影响 | 算力强大不受限，但运行效果高度依赖网络传输质量。 | 运行效果受本地 CPU 算力影响。 |
| 参数配置 | 动作数（默认 120）： 模型单次推理预测的动作步数。 块阈值（默认 0.9） ： 影响机械臂动作连贯性与准确度的参数。数值越高，机械臂执行动作越谨慎（可能出现卡顿）；数值越低，动作越连贯（但容易出现失误）。 （通常保持默认设置即可） | 运行次数： 希望模型连续重复执行该任务的总遍数（回合数）。 单次时限(秒)： 机械臂单次任务的最长运行时间，超时将自动结束。 （通常保持默认设置即可） |
| 数据产出 | 仅执行推理验证任务。 | 运行结束后，推理的内容会自动生成对应的数据集。 |
| 费用与限制 | 费用以平台规则为准；算力较强,适合快速开始训练。 | 通常无需云端积分，但受本地 CPU 性能限制。 |
注意事项
- 开始运行前：请确认机械臂连接正确，且工作区安全。
- 运行期间：请勿断开或拆卸机械臂，并观察机械臂动作是否正常。
- 运行效果不理想：请返回“数据集”页面删除异常片段，补充有效数据后重新训练。
