Stufe 2: Hand- & Arm-Kalibrierung (Linux)

In dieser Phase werden drei Geräte kalibriert: Leader-Arm, Follower-Arm und AmazingHand-Hand. Die Kalibrierung ist die Voraussetzung für die korrekte Teleoperation; Sie müssen diese Phase abschließen, bevor Sie mit der Teleoperation beginnen können.

Kalibrierungsreihenfolge: Leader-Arm → Follower-Arm+Hand → Handwinkel. Jeder Schritt erfordert eine Terminal-Interaktion (physische Bedienung + Tastendruck).

⚠️ Allgemeiner Hinweis: Die Parameter für die serielle Schnittstelle in den Befehlen auf dieser Seite sind Beispielplatzhalter und müssen durch die tatsächlichen Schnittstellenpfade Ihres Rechners ersetzt werden (siehe die in Phase 1 notierten Schnittstellen).

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Voraussetzungen

• Phase 1: Umgebung einrichten abgeschlossen

• conda-Umgebung lerobot ist aktiviert

• Berechtigungen für die serielle Schnittstelle konfiguriert (Abschnitt 5 in Phase 1)

• Die seriellen Schnittstellen der drei Geräte sind notiert

• Die Geräte sind eingeschaltet und werden unabhängig mit Strom versorgt

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Schritt 1: Leader-Arm kalibrieren

lerobot-calibrate \
  --teleop.type=so101_leader --teleop.port=<leader_arm_port> --teleop.id=amazing_hand_leader

Ersetzen Sie <leader_arm_port> durch den tatsächlichen Pfad Ihres Rechners (Beispiel /dev/ttyACM1).

Interaktionsschritte:

1. Bringen Sie den Leader-Arm in die Mittelstellung aller Gelenke und drücken Sie Enter

2. Bewegen Sie jedes Gelenk nacheinander bis an den maximalen/minimalen Anschlag und drücken Sie danach Enter

Überprüfung: Die Kalibrierungsdatei wird automatisch gespeichert unter ~/.cache/huggingface/lerobot/calibration/teleoperators/so_leader/amazing_hand_leader.json

⚠️ Hinweis 1 (Greifer muss kalibriert werden): Der Bereich des Greifer-Servos Nr. 6 dient als Normalisierungsbasis für gripper.pos (0~100). Der Greifer muss unbedingt von vollständig geöffnet bis vollständig geschlossen durchgefahren und korrekt kalibriert werden, andernfalls verfälscht sich das Öffnungs-/Schließverhältnis der Hand.

⚠️ Hinweis 2 (freie Drehung): Während der Kalibrierung muss sich der Roboterarm frei drehen können; stellen Sie sicher, dass die Servos unbelastet sind.

⚠️ Hinweis 3 (Berechtigungen): Wenn die serielle Schnittstelle Permission denied meldet, führen Sie zuerst sudo chmod 666 /dev/ttyACM* aus (oder stellen Sie sicher, dass in Phase 1 eine udev-Regel konfiguriert wurde).

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Schritt 2: Follower-Arm kalibrieren (gleichzeitig die Hand verbinden)

lerobot-calibrate \
  --robot.type=so101_amazing_hand --robot.port=<follower_arm_port> --robot.hand_port=<hand_port> --robot.id=amazing_hand_follower

Ersetzen Sie <follower_arm_port> / <hand_port> durch die tatsächlichen Pfade (Beispiel /dev/ttyACM0 / /dev/ttyACM2).

Interaktionsschritte:

1. Bringen Sie den Follower-Arm mit 5 Gelenken (ohne Nr. 6) in die Mittelstellung und drücken Sie Enter

2. Fahren Sie alle Gelenke über den vollen Weg und drücken Sie Enter

Überprüfung: Die Kalibrierungsdatei wird gespeichert unter ~/.cache/huggingface/lerobot/calibration/robots/so101_amazing_hand/amazing_hand_follower.json

⚠️ Hinweis 1 (Handdrehmoment wird automatisch aktiviert): Dieser Befehl aktiviert beim Verbinden automatisch das Drehmoment der 8 Handservos (das Protokoll zeigt enabling AmazingHand torque); dass die Hand nach Abschluss der Kalibrierung geöffnet wird, ist normal.

⚠️ Hinweis 2 (keine Hand-GUI): Für den Handwinkel wird die RangeFinderGUI von lerobot nicht verwendet; mit dem Ende der Follower-Arm-Kalibrierung ist dies abgeschlossen. Für den Handwinkel verwenden Sie das spezielle Werkzeug aus Schritt 3.

⚠️ Hinweis 3 (Belegung der seriellen Schnittstelle): Dieser Schritt belegt die serielle Schnittstelle der Hand. Führen Sie nicht gleichzeitig andere Prozesse aus, die diese Schnittstelle belegen.

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Schritt 3: Handwinkel + Greiferrichtung kalibrieren (spezielle GUI)

lerobot-calibrate-amazing-hand --hand_port <hand_port> --leader_port <leader_arm_port>

Ersetzen Sie <hand_port> / <leader_arm_port> durch die tatsächlichen Pfade (Beispiel /dev/ttyACM2 / /dev/ttyACM1). --leader_port dient zur gleichzeitigen Kalibrierung der Greiferrichtung (siehe unten).

⚠️ Hinweis (Umgebung ohne Anzeige): Die GUI benötigt einen grafischen Desktop. Wenn Sie sie in einer Umgebung ohne Monitor/über SSH ausführen, meldet sie pygame.error: video system not initialized. Lösungen:

• In einer lokalen grafischen Sitzung ausführen; oder

• Über X11-Weiterleitung (ssh -X) ausführen.

GUI-Bedienung:

1. Ziehen Sie die Schieberegler der 4 Finger (index/middle/ring/thumb), sodass die Hand vollständig geöffnet ist, und klicken Sie auf Save Open

2. Ziehen Sie die Schieberegler, sodass die Hand vollständig zur Faust geballt ist, und klicken Sie auf Save Close

3. Öffnen Sie den Greifer des Leader-Arms und klicken Sie auf Capture Open (die GUI zeigt gripper.pos in Echtzeit an; beim Öffnen sollte der Wert nahe 100 liegen)

4. Schließen Sie den Greifer des Leader-Arms und klicken Sie auf Capture Close (beim Schließen sollte der Wert nahe 0 liegen)

5. Automatisches Speichern: Nachdem alle vier obigen Werte festgelegt wurden, erscheint oben im Fenster ein grünes Banner AUTO-SAVED to .../hand_angles.json, und das Terminal gibt den Pfad synchron aus

6. Schließen Sie das Fenster (das Drehmoment der Hand wird automatisch aufgehoben)

Überprüfung: Winkel und Greiferzuordnung werden gespeichert unter ~/.cache/huggingface/lerobot/calibration/robots/so101_amazing_hand/hand_angles.json

⚠️ Hinweis 1 (Kalibrierung erforderlich): Dieser Schritt muss auf jedem neuen Computer / für jede neue Hand ausgeführt werden. Die Winkel in der config sind die offiziellen allgemeinen Standardwerte von AmazingHand und dienen nur als Rückfalllösung; wenn hand_angles.json vorhanden ist, werden vorrangig Ihre gemessenen Werte geladen. Ohne Kalibrierung können Fehler bei Öffnungs-/Schließrichtung bzw. -bereich auftreten.

⚠️ Hinweis 2 (automatisches Laden): Der Roboter liest bei jedem Start hand_angles.json (enthält gripper_open_pos/gripper_close_pos) und überschreibt damit die Standardwerte der config; es ist keine Codeänderung erforderlich. Die Greiferrichtung kann je nach Leader-Arm variieren; eine einmalige Kalibrierung genügt.

⚠️ Hinweis 3 (Semantik der Schieberegler): Ein Schieberegler in Richtung + bewegt m1 des Fingers in Richtung +angle und m2 in Richtung -angle (gespiegelt). Beurteilen Sie Öffnen/Faustbildung anhand der tatsächlichen Haltung der Hand und achten Sie nicht auf die Winkelwerte.

⚠️ Hinweis 4 (präzise Kalibrierung): Überziehen Sie die Kalibrierung von „vollständig geöffnet" nicht (Finger nicht verkippen/spreizen) und drücken Sie bei „vollständig zur Faust geballt" nicht zu stark (Servos nicht dauerhaft belasten).

⚠️ Hinweis 5 (Reihenfolge von Capture): Capture Open / Capture Close entsprechen dem Öffnen/Schließen des Greifers am Leader-Arm, nicht der Finger der Hand. Wenn die Öffnungsrichtung der Hand umgekehrt ist, wurde hier oder beim Handwinkel höchstwahrscheinlich falsch kalibriert; kalibrieren Sie einfach neu.

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Neukalibrierung

Wenn nur ein bestimmter Teil neu kalibriert werden muss:

• Nur die Hand neu kalibrieren → nur Schritt 3 ausführen

• Nur den Follower-Arm neu kalibrieren → nur Schritt 2 ausführen (aktiviert dabei das Handdrehmoment)

• Alles neu kalibrieren → Schritt 1 → 2 → 3

⚠️ Hinweis: Schritt 2 und Schritt 3 können nicht gleichzeitig ausgeführt werden (beide belegen die serielle Schnittstelle der Hand).

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Nach Abschluss dieser Phase fahren Sie mit Phase 3: Teleoperation fort.

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Fehlerbehebung

Symptom	Ursache	Lösung
Serielle Schnittstelle Permission denied	Berechtigungen nicht konfiguriert	sudo chmod 666 /dev/ttyACM* oder udev konfigurieren
Kalibrierungs-GUI für die Hand lässt sich nicht öffnen	Keine grafische Umgebung	In einer lokalen grafischen Sitzung ausführen oder ssh -X-Weiterleitung verwenden
Handtreiber meldet Operation timed out	Schnittstelle belegt / Timing	Stellen Sie sicher, dass die Schnittstelle der Hand nicht belegt ist, und versuchen Sie es erneut
Leader-Arm-Kalibrierung meldet Modellfehler 2307	Armbus verunreinigt	Stellen Sie sicher, dass die Schnittstelle der Hand nicht gleichzeitig verbunden ist; in diesem Projekt läuft die Hand über rustypot und umgeht dies

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