05 Nullpunkt-Kalibrierung (Pfeiltasten; erforderlich für DIY-Bauten)

Die Servo-Nullpunkte und die IMU-Beschleunigungs-Nullpunkte werden im Werk pro Gerät kalibriert und fest eingebrannt, daher braucht ein Seriengerät hier nichts. Ein DIY-Bau muss diese Seite erledigen: Ein von Hand montierter Arm sitzt fast nie exakt in der Mitte. Selbst wenn das Servohorn nicht genau am Firmware-Nullpunkt montiert wurde, können Sie das hier korrigieren – verfahren Sie den Arm mit den Pfeiltasten visuell in die Senkrechte und drücken Sie z, um die aktuelle Pose als q=0 zu erklären. Der Befehl z verwendet die IMU nicht und funktioniert in jeder Pose und bei jeder Servohorn-Stellung.

Kommen Sie hierher zurück, wenn: ein Servohorn neu indexiert wurde, der Arm zerlegt/neu montiert wurde, ein Servo ersetzt wurde, die IMU ersetzt/neu montiert wurde (Beschleunigung neu kalibrieren) oder der Arm nach dem Einfahren nicht mehr in der visuellen Mitte ruht.

z verschiebt nur den Software-Nullpunkt; es ändert nicht, wie die Servohorn-Stellung den Verfahrweg aufteilt (PWM 500–2500 µs). Wenn nach der Nullpunkt-Kalibrierung eine Richtung an die Grenze stößt (die Pulsweite bei 500/2500 µs anschlägt und der Arm einen erforderlichen Sequenzwinkel nicht erreicht), indexieren Sie das Servohorn neu (an der Schulter etwa 2 Zähne) und kalibrieren Sie erneut.

Zeitpunkt: nachdem der Roboter vollständig montiert und die Hauptfirmware geflasht ist (der DIY-Pfad läuft 03 → 04 → 05).

5.1 Prinzip

Die Firmware definiert q=0 als visuelle Mitte: Arm senkrecht, beide Glieder in einer Linie. Der Befehl z ist ein Nullpunkt nach Encoder-Art: Er macht die aktuellen Gelenkpositionen zu q=0 und gibt die entsprechenden Mitten-Pulsweiten aus.

5.2 Ablauf

1. Schließen Sie Akku und USB an (Servos mit Strom versorgt) und führen Sie dies im Ordner SR-Support mit aktiviertem .venv aus:

   python tools/hw_shoulder_range.py

   Schließen Sie zuerst jeden seriellen Assistenten/Monitor (er belegt den Port); die Tasten im Fenster unten liest dieses Tool, ein serieller Assistent ist nicht nötig. Serielle Tools / der Windows-UartAssist-Download stehen auf Seite 03, Abschnitt 3.3.

   Eine dauerhafte vierteilige Anzeige aktualisiert sich an Ort und Stelle:

   Up/Dn=BigArm  L/R=SmallArm  Sh:fast
   z=SetCenter  k=Read  n=Home  q=Quit
   SmallArm: +0.000 rad (  +0 deg)
   BigArm:   +0.000 rad (  +0 deg)

2. Verfahren Sie mit den Pfeiltasten: ↑/↓ = großer Arm ±0,05 rad, ←/→ = kleiner Arm ±0,05 rad (Umschalt = ±0,20), bis der Arm senkrecht und ausgerichtet aussieht;

3. Drücken Sie z; die Firmware gibt aus:

   zero set: shoulder XXXX us, elbow XXXX us (current pose is now q = 0)

4. Plausibilitätsprüfung: Drücken Sie n (Home), verfahren Sie ein Stück, wieder Home – der Arm muss in die gerade definierte visuelle Mitte zurückkehren.

5.3 Festschreiben (nach Zufriedenheit zwingend erforderlich)

z verändert nur den RAM; ein Neustart stellt den alten Nullpunkt wieder her. Wenn alles passt:

1. Schreiben Sie die beiden Pulsweiten in config.h (SERVO_SHOULDER_CENTER_US / SERVO_CENTER_US);
2. Verschieben Sie jeden Wegpunkt von EXEC_REF* und training/b_line/getup_reference_b39.py um dieselben Offsets (Schulter/Ellenbogen jeweils −Δ rad);
3. Flashen Sie neu und testen Sie alle vier Richtungen erneut (Seite 07).

Ein Fehlgriff ist harmlos: einfach erneut nullen, um zu überschreiben.

5.4 Verwandte Befehle

Befehl	Funktion
z	Die aktuelle Pose wird für beide Gelenke zu q=0; gibt die neuen Mittenpulse aus (nur im RAM)
k	Die aktuellen Mittenpulse ausgeben (Schulter/Ellenbogen, µs)
o / p	Schulter-Mitte live um ±10 µs trimmen (wird beim Neustart zurückgesetzt)

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