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reBot Arm B601-RS を始めよう

License: MITPython VersionPlatformPinocchio

6 自由度ロボットアーム · マルチモーター対応 · 運動学ソルバ · 軌道計画 · 完全オープンソース

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reBot Arm プロジェクトは GitHub 上でオープンソース公開されています。本ガイドでは、B601-RS の組み立てから操作までのクイックスタート手順を説明します。 このガイドの内容は光の速さであなたのもとへ向かっています — 続報をお待ちください。

安全に関する免責事項およびリスクに関する注意​

電源について​

  1. ロボットアームには電源は同梱されておらず、標準では電源は含まれていません。ご自身でバッテリーを接続するか、当社のオープンソース 48V 12.5A MeanWell 電源 または Amazon をご購入ください。無名メーカーや安全でないルートから電源を購入しないでください。そこから生じるいかなるリスクや結果も、個人の自己責任となります。

ご家庭の電圧が 220V の場合は、電源側面の電圧切替スイッチを 230V に設定してください。ご家庭の電圧が 110V の場合は、115V に切り替えてください。

220V110V

  1. あるいは、当社のオープンソース 24V 14.6A MeanWell 電源エンクロージャを選択し、自分で組み立てることもできます。テキストによる説明書と BOM は GitHub リポジトリ でオープンソース公開されています（関連する電源組み立て経験を持つ開発者にのみ推奨されます）。

    組み立て参考動画：

ステップ 1: 組み立てガイド​

  • 組み立て前に、以下の説明をよくお読みください。スムーズな組み立て作業と充実したハンズオン体験のために、落ち着いて集中し、常に次の重要なポイントを守ってください。
    1. このキットには多数のネジや構造部品が含まれており、中には見た目が似ているものもあります。ネジの規格や部品の型番をよく確認し、締め付ける前に取り付け方向を必ず確認してください。
    2. 動画は 4 月上旬に撮影されたものです。その後、部品に軽微な調整が入る場合がありますが、動画に従って組み立てる際の品質には影響しません。最終的な部品は出荷されたものを基準としてください。
    3. ネジの取り付け・取り外しを容易にするため、オープンソースの BOM では標準ネジを指定していますが、キットに同梱されているネジにはねじロック剤が塗布されています。お好みの工具や電動ドライバーを使用しても構いません（1 本用意しておくことを強く推奨します）。電動工具を使用する場合は、トルクを必ず低〜中レベル（3〜6 kgf·cm）に設定し、過大なトルクによってネジがなめてしまい、部品が取り外せなくなるような取り返しのつかない損傷を防いでください。なめかけの兆候があれば、すぐにネジを交換するか、位置を調整して再度お試しください。ねじロック剤付きでなめてしまったネジは、ネジ外し工具でも取り外せず、その部品全体が廃棄となります。そのため、十分に注意して作業してください。
    4. 組み立て作業中は安全を最優先し、指を挟んだり押しつぶしたりするケガを避けてください。お子様が本プロジェクトを行う場合は、必ず保護者が同伴してください。

ステップ 2: ロボットアームのキャリブレーションと起動​

  1. MotorBridge プラットフォームを活用しましょう。このプラットフォームは、モーターの種類を継続的に拡張できるワンストップの包括的ソリューションであり、Damiao モーター、Robstride モーター、Hightorque モーター、Myactuator モーター、Hexfellow などをカバーしています。また、reBot のような継続的にアップデートされるロボットアーム製品にも対応しています。プラットフォームは初心者にも使いやすく、開発者向けには機能が完全に一致した Python SDK も提供しています。

  2. reBot ロボットアーム向けに特別に最適化された MotorBridge の新機能と詳細を体験してください。ワンクリックでのゼロ点キャリブレーション、パラメータ書き込み、UI を介したドラッグ＆ドロップによるモーター制御、組み込みのモデル可視化インターフェースなどが含まれます。

  3. このツールは Windows、Ubuntu、macOS オペレーティングシステムに完全対応しています。

ヒント
  1. 仮想マシンの性能ではデモを実行するには不十分であり、設定上の問題も確認されています。ロボットアームの制御には Ubuntu の物理マシンを使用することを推奨します。

2.（ベータ版）エージェントにロボットアームの初期化を手伝ってもらいましょう。以下の内容をコピーしてエージェントに送信してください。

Please follow the process in AGENTS.md (https://github.com/Welt-liu/reBot-B601-Agent-Guide/blob/main/en/AGENTS.md) to help the user complete the initialization of a new robotic arm.

注意：組み立て済みキットを購入した場合は、モーター ID 書き込みのステップでエージェントに次のように伝えてください。「組み立て済みキットを購入しました。モーター 1〜7 がすべてオンラインであることを確認するためにスキャンしてください。モーター ID は書き換えないでください。」

  1. エージェントは CLI コマンドを使用してモーター ID の書き込みを行いますが、Wiki では Web UI による操作方法を採用しています。どちらの方法でも問題ありません。

動画に従って、ロボットアーム組み立ての事前準備は完了しているはずです。次に、モーター ID の書き込みとロボットアームのキャリブレーション手順を紹介します。

ロボットアームを制御する前に、動画およびテキストチュートリアルを参照し、ゼロ点を再度リセットする必要があります。

1. Miniforge をインストールする（推奨）（Windows\Ubuntu\macOS\Jetson\Raspberry Pi をサポート）​

  1. Miniforge をインストールし、仮想環境を作成して、他の環境パッケージとの競合によるデモの失敗を防ぎます。
wget "https://github.com/conda-forge/miniforge/releases/latest/download/Miniforge3-$(uname)-$(uname -m).sh"
bash Miniforge3-$(uname)-$(uname -m).sh
  1. Python 3.12 の仮想環境を作成します。
ヒント

Git Bash ユーザーの方へ: conda コマンドが見つからない場合は、Git Bash が conda 環境を読み込んでいないことを意味します。まず初期化する必要があります。

# Temporary (current terminal only), replace <install_path> with the actual path
source <install_path>/etc/profile.d/conda.sh

# Permanent (write to bashrc, run once)
echo 'source <install_path>/etc/profile.d/conda.sh' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

PowerShell に reBot 用の conda 環境を自動的にアクティベートさせるには、次のようにします：

conda init powershell
conda create -y -n rebot python=3.12
  1. 仮想環境をアクティベートします。reBot 関連の機能を使うためにターミナルを開くたびに、このアクティベーションコマンドを再実行する必要があります：
conda activate rebot

2. Motorbridge をインストールする​

reBot 仮想環境をアクティベートした後、次のコマンドを実行して motorbridge をインストールします：

macOS ユーザーへの注意

macOS でテレオペレーション中にフレームレートが低い場合、古い WCH CH34x ドライババージョンが原因の可能性があります。macOS 10.14 以降では、システムに AppleUSBCHC0M ドライバが標準で含まれています。古いドライバをアンインストールして macOS 標準のドライバに切り替えることで、フレームレートを効果的に改善できます。

pip install motorbridge

3. PCAN-USB​

ロボットアームとの通信のために、PCAN-USB デバイスを CAN バス上で 1Mbps で動作させます。

# The kit includes PCAN-USB, which should normally show up as can0 or can1
sudo modprobe peak_usb
ip -br link

# If can0 appears, set the bitrate
sudo ip link set can0 down 2>/dev/null
sudo ip link set can0 type can bitrate 1000000
sudo ip link set can0 up
注意

ドライバをインストールしても PCAN-USB がデバイスマネージャーで検出されない場合は、以下のセクションを展開し、PCAN ファームウェアをダウンロードして、復旧手順に従ってください。

PCAN ファームウェアのダウンロードとドライバ復旧手順

ドライバをインストールしても PCAN-USB が依然として動作せず、デバイスマネージャーに下図のような PCAN-USB デバイスが表示されない場合は、PCAN ファームウェアパッケージをダウンロードし、次の手順に従って DFU ドライバをインストールし、ファームウェアを書き換えてください。

デバイスマネージャーで検出された PCAN-USB

📦 USB2CAN.zip をダウンロード

DFU ドライバをインストールする​

  1. ダウンロードしたパッケージを展開します。中には Dfu tool フォルダと pcan フォルダが含まれています。

パッケージから展開された Dfu tool と pcan フォルダ

  1. Dfu tool フォルダを開き、.exe インストーラを実行します。インストール後、ドライバのインストールパスを記録しておきます。例：
C:\Program Files (x86)\STMicroelectronics\Software\DfuSe v3.0.6\Bin\Driver

DfuSe インストーラとドライバのインストールパス

  1. USB2CAN モジュールの DIP スイッチを BOOT に設定し、モジュールをコンピュータに接続します。

USB2CAN の DIP スイッチを BOOT に設定

  1. デバイスマネージャー を開き、その他のデバイス → STM32 BOOTLOADER を見つけて右クリックし、ドライバーの更新 を選択してから、コンピューターを参照してドライバーを検索 を選択します。

デバイスマネージャーの STM32 BOOTLOADER

Browse my computer for drivers を選択

  1. 先ほど記録した DfuSeDemo ドライバパスを場所のフィールドに貼り付け、サブフォルダーも検索する を選択してから 次へ をクリックします。

DfuSeDemo ドライバパスを入力し、Include subfolders を選択

  1. USB2CAN モジュールをいったん取り外してから再接続します。STM Device in DFU Mode として認識されれば、ドライバの更新は成功です。

  2. DfuSeDemo を開き、USB2CAN モジュールが正しく検出されていることを確認します。

DfuSeDemo が USB2CAN モジュールを正しく検出していることを確認

PCAN ファームウェアを書き込む​

  1. DfuSeDemo で Upgrade or Verify Action → Choose... をクリックし、展開した pcan フォルダ内のファームウェアを選択します。
  2. Upgrade をクリックし、確認ダイアログで Yes をクリックして、ファームウェアの書き込み処理が完了するまで待ちます。その後、DfuSeDemo を閉じることができます。

DfuSeDemo で PCAN ファームウェアを選択して Upgrade をクリック

ファームウェアのアップグレード完了

デバイスを復元して確認する​

USB2CAN モジュールを取り外し、DIP スイッチを 120R に設定してから、再度コンピュータに接続します。デバイスマネージャーを開きます。デバイスが PCAN-USB として認識されていれば、問題は解決しており、このガイドを続行できます。

デバイスマネージャーで正常に検出された PCAN-USB

PCAN ファームウェアのダウンロードとドライバ修復手順 - Ubuntu

Ubuntu ユーザーは次のガイドを参照してください

1.> 📦 USB2CAN.zip をダウンロードするにはここをクリック

  1. USB2CAN を BOOT に切り替えます

  2. 手順 1 でダウンロードした USB2CAN.zip を展開し、その中にある flash_pcan_ubuntu.sh と pcan_canable_hw.bin を同じディレクトリに配置してください

flash_pcan_ubuntu.sh をダウンロードするにはここをクリック

別のコンピュータから転送する場合（例：scp）：

scp flash_pcan_ubuntu.sh pcan_canable_hw.bin seeed@your_Ubuntu_IP:~/Downloads/

または、USB フラッシュドライブにコピーして Ubuntu マシンに挿すだけでも構いません。ファイルが ~/Downloads、カレントディレクトリ、または /tmp のいずれかにあれば、スクリプトが自動的に見つけてくれます。

  1. 実行：
bash flash_pcan_ubuntu.sh

パスワードを入力し、完了するまで待ちます

完了したら、「120R」に戻します

USB を再接続します。

PCAN ファームウェアのダウンロード & ドライバ修復手順 - MAC

MAC ユーザーはこのガイドを参照してください

1.> 📦 USB2CAN.zip をダウンロードするにはクリック

  1. USB2CAN を BOOT に切り替えます

  2. 手順 1 でダウンロードした USB2CAN.zip を解凍し、その中にある flash_pcan_mac.sh と pcan_canable_hw.bin を同じディレクトリに配置します

flash_pcan_mac.sh をダウンロードするにはクリック

別のコンピュータから転送する場合（例：scp）：

scp flash_pcan_mac.sh pcan_canable_hw.bin seeed@your_MAC_IP:~/Downloads/

または、USB フラッシュドライブにコピーして MAC に挿すだけでも構いません。ファイルが ~/Downloads、カレントディレクトリ、または /tmp のいずれかにあれば、スクリプトが自動的に見つけてくれます。

  1. 実行：
bash /Users/"your_username"/Downloads/flash_pcan_mac.sh "/Users/"your_username"/Downloads/pcan_canable_hw.bin"

上記のコマンドは、ファイルが Mac の Downloads パスに配置されていることを前提としています。実際のパスに応じて調整してください

パスワードを入力し、完了するまで待ちます

完了したら、「120R」に戻します

USB を再接続します。

4. MotorBridge-gateway を起動してゼロ点書き込みとデバッグを行う​

モーターリセット前​

モーターのパラメータ設定を行う前に、次の準備と安全ルールに注意してください：

  • 2 個の治具クランプ（サイズ 3 インチ以上）と 48V XT30 出力のスイッチング電源を用意します（信頼できるブランドを選択し、粗悪な電源は使用しないでください）。
  • デバッグおよび動作中は、少なくとも 1 メートル以上の安全距離を保ってください。
  • モーターをホットプラグしないでください。XT30 2+2 コネクタの抜き差しは、必ず電源を切ってから行ってください。
  • モーターを過負荷・過回転させないでください。起動前に配線と締結部を確認し、湿気、高温、多粉塵環境では使用しないでください。
  • 機器の暴走を防ぐため、適切なプログラムパラメータと非常停止機能を設定してください。
  • 上記のルールを厳守してください。規定に反する操作や人的ミスによって生じたあらゆるリスクや損失について、販売者は一切の責任を負いません。

Web UI によるゼロ点書き込みとデバッグ​

ブラウザで motorbridge-studio のアドレスを開き、Help オプションをクリックし、使用しているオペレーティングシステムとドライバボードに応じたコマンドをコピーし、IP アドレスとポート番号を確認してから、ターミナルで Enter キーを押して実行します。

motorbridge-gateway --bind 127.0.0.1:9002

macOS:

motorbridge-gateway --bind 127.0.0.1:9002

または

DYLD_LIBRARY_PATH=/usr/local/lib motorbridge-gateway --bind 127.0.0.1:9002

RS モーター制御パラメータの初期化​

初回使用前にパラメータ初期化を完了してください

ほとんどの reBot Arm B601-RS のサンプルは MIT モードで動作します。ネイティブ Position（pos_vel）モードは、位置ループゲイン loc_kp と最大速度 vel_max を直接使用します。その動作挙動は、速度ループゲイン spd_kp と加速度パラメータ acc_rad の影響も受けます。推奨される B601-RS パラメータが初期化されていない場合、または各関節に保存されているパラメータが不一致な場合、Position モードでは応答、速度、加減速挙動に異常が生じる可能性があります。

まず MotorBridge Studio の Robot Model で rebot-arm-robstride を選択し、Joint 1〜7 がすべてオンラインであることをスキャンして確認し、前述のロボットアームのゼロ点キャリブレーションを完了します。その後、次の手順を実行します：

  1. Read Parameters をクリックして、現在すべてのオンライン関節に保存されているパラメータを読み出します。この操作はデータを読み取るだけで、モーターを変更しません。ページに制御パラメータの読み取り成功が表示されるまで待ち、現在の値を記録として保持します。
  2. Apply Default Template をクリックし、ページに reBot Arm RobStride のデフォルトパラメータテンプレートが Joint 1〜7 に適用されたと表示されることを確認します。この操作は推奨値をページに読み込むだけで、まだモーターには書き込みません。
B601-RS モーターのパラメータを読み取り、デフォルトテンプレートを適用する
  1. Write Parameters をクリックします。ロボットアームが安全に支持されており、周囲に人や障害物がないことを確認してから、ダイアログで書き込み操作を確定します。パラメータ書き込み中は、電源を切ったり、モーターケーブルを抜き差ししたりしないでください。
B601-RS モーターのパラメータ書き込みを確認する
  1. 書き込み完了後、MotorBridge Studio は自動的にパラメータを再読み取りします。ページに、書き込み後の再読み取り検証が一致したと表示されれば、初期化は成功です。
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