05 · Digitaler Zwilling des Leader-Arms (physischer Arm steuert simulierten Arm)

Den physischen Leader-Arm von Hand bewegen und den simulierten Follower im MuJoCo-Fenster in Echtzeit spiegeln lassen – die richtige Vorgehensweise für eine Digital-Twin-Demo und die Erfassung von Simulationsdaten.

Voraussetzungen

Der Leader-Arm ist kalibriert (siehe 03); der Beispielport ist COM124 (gemessener Wert des aktuell verwendeten Leader-Arms auf diesem Rechner, die Nummer kann sich bei jedem Ein-/Ausstecken ändern; nach Prüfung gemäß Kapitel 03 ersetzen).

Befehl

export UV_CACHE_DIR='C:\Users\admin\AppData\Local\Temp\uv-cache'
uv run --frozen --with mujoco python examples/so101_mujoco/teleoperate.py \
    --robot.type=so101_mujoco \
    --teleop.type=so101_leader_trim --teleop.port=COM124 --teleop.id=juxi_leader \
    --teleop.use_degrees=false

• --robot.type=so101_mujoco: Das gesteuerte Objekt ist der Simulationsarm, das Fenster öffnet sich automatisch;
• --teleop.*: Das Steuergerät ist der physische Leader-Arm (reines Lesen, nie Drehmoment, null Risiko für den Leader);
• --teleop.use_degrees=false: Zwingend. Damit stimmen die vom Leader ausgegebenen Einheiten (Weganteils-System) mit dem Simulationsarm überein.

Wenn man --robot.type durch so101_follower --robot.port=COM172 --robot.id=juxi_so101 --robot.max_relative_target=5 ersetzt, erhält man das übliche Kit-Szenario „physischer Leader → realer Follower“; dieselbe Leader-Kalibrierung ist gültig.

Was tun, wenn der Nullpunkt versetzt ist: automatische Mittenkorrektur (so101_leader_trim)

Symptom: Der Leader steht „sichtbar in der Mitte“, der simulierte Arm weicht aber um einige Grad ab.

Prinzip: Der Normalisierungs-Nullpunkt von lerobot = Mittelpunkt des bei der Kalibrierung durchfahrenen Bereichs (min+max)/2; die beim Kalibrier-Enter eingenommene „Mittelstellung“ wird jedoch als Rohwert 2048 gespeichert. Solange der mechanische Stellweg eines Gelenks asymmetrisch ist, weichen die beiden „Mittelpunkte“ immer um einen festen Betrag ab (gemessen an Servo 1: aufgezeichneter Bereich 776–3457, Mittelpunkt 2116, Differenz zu 2048 = 68 Counts ≈ 5,6°). Diese Abweichung lässt sich durch erneute Kalibrierung nicht beseitigen (die Asymmetrie des Stellwegs ist durch die Mechanik vorgegeben) und muss in der Software kompensiert werden.

Lösung: Das Plugin so101_leader_trim berechnet die Kompensation jedes Gelenks automatisch nach der Formel aus der Kalibrierungsdatei und zieht sie in Echtzeit ab; nach erneuter Kalibrierung folgt sie automatisch, ohne manuelles Nachjustieren:

补偿ᵢ = (2048 − minᵢ) / (maxᵢ − minᵢ) × 200 − 100

Am Rechner gemessene wirksame Werte (werden im Startlog ausgegeben):

Gelenk	Kompensation (Einheiten)
shoulder_pan	−5.11
shoulder_lift	−0.92
elbow_flex	+2.54
wrist_flex	+0.69

Die übrigen Gelenke weichen um <0,05 ab und benötigen keine Kompensation; Greifer (0 bis 100) und Gradmodus nehmen am Feintuning nicht teil.

Entwicklernotiz: Das name dieses Plugins muss "so_leader" bleiben – name ist der Suchverzeichnis-Schlüssel der Kalibrierungsdatei; ein eigener Typname führt dazu, dass die Kalibrierungsdatei nicht gefunden wird und fälschlich der erneute Kalibrierungsablauf ausgelöst wird.

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