Depuração e calibração de servos SCS0009

A versão SCS0009 tem dois conjuntos de conteúdo de depuração:

1. Montagem TTL e depuração do meio: fiação, definição do ID do servo, fixação do horn, ajuste fino do meio, execução dos testes.
2. Ferramenta de depuração SCS0009: GUI em Python + PySide6 para escanear o barramento, ler/gravar todos os registradores, controlar a posição, alterar o baudrate/restaurar padrões de fábrica e fazer backup da EEPROM em xdat.

Detalhes dos registradores do protocolo em Tabela de memória do protocolo SCS0009.
Para fiação com Arduino/expansão, veja Arduino Nano.

1. Depuração TTL: montagem, ID e meio

Primeiro, baixe o pacote "灵巧手调试.zip" e, após extrair, use o documento "processo de depuração da mão dexterosa com o programa Arduino (servos TTL)" para definir o ID dos servos, calibrar, ajustar o meio e executar o programa de demonstração, ou consulte o código oficial de código aberto.

Com o produto já montado, sem desmontar (IDs, calibração e meio ajustados de fábrica), você pode ir direto para o item 6, executar o "02 演示程序" e para o rastreamento de mãos.

1. Formas de fiação para depurar a mão dexterosa

Uma delas é usar o PC executando um software como o aplicativo da Feetech para servos ou um código Python

A outra é usar um microcontrolador como o MEGA328P, ou uma placa de desenvolvimento/controlador comprado por conta própria

As formas de fiação são:

(1) Fiação para depuração via Python (conecta apenas a placa driver de servos):

(2) Fiação para depuração com a placa MEGA328P (placa driver de servos + placa 328P):

Confira com atenção a posição dos pinos da placa MEGA328P!

O processo descrito abaixo é o de depuração com microcontrolador; o microcontrolador em si executa o programa de demonstração em loop, e basta desconectar o cabo de dados para parar.

2. Definir o ID do servo

Cada mão dexterosa usa 8 servos; os IDs da mão direita devem ser definidos como 1-8 e os da mão esquerda como 11-18

Calibração do meio — padrão de fábrica: mão direita [451,571,451,571,451,571,451,571], mão esquerda [571,451,571,451,571,451,571,451]

1. Fiação: conecte, um a um, um único servo e a placa driver de servos.

2. Use o software FD1.9.8.2 fornecido pelo fabricante dos servos para fazer a configuração

FD.rar

3. Fixar o horn do servo

1. Envie para a placa de desenvolvimento o programa "usado ao instalar o horn branco do servo"

Função do programa: colocar a posição das engrenagens do servo aproximadamente no centro; os ângulos de movimento seguintes são todos baseados nessa posição central.

(1) Instale o software Arduino por conta própria; conforme o seu sistema, consulte o tutorial de instalação. Para compilar e baixar o programa Arduino, primeiro instale as bibliotecas FTServo e SCServo no Gerenciador de Bibliotecas

(2) Tipo de placa: selecione "Arduino Nano"

2. Depure os servos 1 e 2

(1) Edição: conforme o ID do servo a depurar, altere a posição a seguir. Por exemplo, para depurar o indicador, defina os IDs como 1 e 2

(2) Envie o programa para a placa de desenvolvimento

(3) Fiação: conecte a placa de desenvolvimento à placa driver de servos e aos servos 1 e 2; você ouvirá as engrenagens do servo girarem um certo ângulo e pararem.

(4) Instale o horn do servo na engrenagem, mantendo-o o mais paralelo possível

3. Depure os servos 3 e 4

(1) Desconecte a ligação entre a placa 328P e a placa driver de servos (senão não é possível enviar o programa)

(2) Edição: defina os IDs como 3 e 4

(3) Envie o programa para a placa de desenvolvimento

(4) Fiação: conecte a placa de desenvolvimento à placa driver de servos e aos servos 3 e 4; você ouvirá as engrenagens do servo girarem um certo ângulo e pararem.

(5) Instale o horn do servo na engrenagem, mantendo-o o mais paralelo possível

4. Depure os servos 5 e 6

Os passos são os mesmos acima

5. Depure os servos 7 e 8

Os passos são os mesmos acima

4. Ajuste fino do valor central

1. Envie para a placa de desenvolvimento o programa "usado ao ajustar o valor de MiddlePos"

2. Quando os dedos estiverem na posição fechada, pare o programa imediatamente (basta desconectar o cabo de dados) e verifique se os horns dos servos estão alinhados corretamente (como na figura abaixo). Se não estiverem, ajuste os valores de MiddlePos_1 e MiddlePos_2 no programa até alinhar. Anote o valor (8 valores para os 8 servos); ele será usado no programa final.

5. Executar o programa de teste

1. Preencha os valores de MiddlePos_1 e MiddlePos_2 anotados acima no array abaixo e baixe o programa.

6. Executar o "02 演示程序"

(1) Instale o software Arduino por conta própria; conforme o seu sistema, consulte o tutorial de instalação

(2) No diretório 灵巧手调试\00 TTL串口舵机\arduino程序（MEGA328P开发板）\02 演示程序, abra o arquivo .ino correspondente à mão esquerda ou direita

(3) Para compilar e enviar o programa Arduino para a placa, primeiro instale as bibliotecas FTServo e SCServo no Gerenciador de Bibliotecas

(4) Tipo de placa: selecione "Arduino Nano"

(5) Compile e envie

Atenção: neste momento, o PC está conectado apenas à placa de desenvolvimento, e a placa ainda não está conectada à placa driver de servos (ou seja, não está conectada à mão dexterosa)

Após o envio bem-sucedido, conecte a placa de desenvolvimento à placa driver de servos com três jumpers e os servos à placa driver, conforme a fiação para depuração com a placa MEGA328P.

A mão dexterosa executa o "02 演示程序" continuamente em loop

O resultado da execução é o seguinte:

---

2. Ferramenta de depuração SCS0009

Aplicável ao Windows 10 / 11; para diferenças no Linux e macOS, veja a seção 8. Este tutorial cobre cada passo, da instalação do ambiente à depuração completa.

⚠️ Nota de compatibilidade: esta ferramenta atualmente só suporta servos Feetech SCS0009 (série SCS, feedback de posição por potenciômetro, resolução de 10 bits 0–1023). A tabela de registradores e o formato dos parâmetros xdat são específicos para o Feetech SCS0009; outros fabricantes/modelos não têm compatibilidade garantida.

1. Requisitos de ambiente

Dependência	Versão	Descrição
Python	>= 3.8	recomenda-se 3.10+, baixe em python.org
PySide6	>= 6.0	framework da GUI
pyserial	>= 3.5	comunicação serial
Sistema	Win10 / Win11	qualquer versão

2. Instalar o Python

1. Acesse https://www.python.org/downloads/
2. Baixe o instalador do Python 3.10+
3. Durante a instalação, marque obrigatoriamente "Add Python to PATH" (senão a linha de comando não encontra o python)

Verifique a instalação:

python --version

3. Instalar as dependências

Recomenda-se instalar em um ambiente virtual, para não poluir o Python do sistema:

# entre no diretório do projeto
cd SCS0009_ServoController

# crie o ambiente virtual
python -m venv .venv

# ative o ambiente virtual (Windows)
.venv\Scripts\activate

# instale as dependências
pip install -r requirements.txt

⚠️ O ambiente virtual só precisa ser criado uma vez. Executar de novo sobrescreve o ambiente original (apagando as dependências instaladas). Depois disso, basta activate a cada uso.

Dica: após ativar, o prefixo (.venv) aparece na linha de comando.

4. Verificar o ambiente

python setup.py

Se aparecer [OK] 环境检查通过，可以运行项目, o ambiente está correto.

5. Conectar o hardware

1. Conecte o adaptador USB-serial (como CH340 / CP2102) ao computador
2. Conecte o controlador de servos (placa de controle do braço robótico)
3. Alimente os servos (recomenda-se DC 5 V 5 A; na versão Pro, DC 12 V 5 A)

Abra o Gerenciador de Dispositivos (Win+X → Gerenciador de Dispositivos) e confirme o número da porta serial:

端口 (COM 和 LPT)
  └─ USB-SERIAL CH340 (COM3)     ← sua porta serial do servo

Anote o número da COM; ele será escolhido ao iniciar o programa.

6. Iniciar a GUI

python -m src.gui.factory_calibration_tool

Ou especifique a porta manualmente (quando a serial estiver ocupada):

python -m src.gui.factory_calibration_tool --port COM3

Veja as portas disponíveis:

python -m src.gui.factory_calibration_tool --list-ports

7. Fluxo de operação da interface

A interface tem layout de painel único; quando a altura da janela é insuficiente, aparece uma barra de rolagem automaticamente, e ao maximizar ela se adapta.

7.1 Conexão serial

• Selecione a porta e o baudrate (padrão 1M) e clique em Conectar
• O status mostra 🟢 已连接

7.2 Escanear servos

• Clique em Escanear servos para detectar os servos online com ID 1-254
• O resultado da varredura aparece em tempo real na lista de servos (com o modelo)
• Clique em uma linha da lista de servos → ela é preenchida automaticamente no menu suspenso de servos

7.3 Leitura e escrita de parâmetros

• Ler parâmetros: lê todos os 44 registradores (EEPROM + SRAM) e o log mostra o resultado em tempo real
• Tabela de parâmetros: 5 colunas (endereço/registrador/valor/área de armazenamento/leitura e escrita), com cores distintas para EPROM/SRAM/DEFAULT
• Seleção vinculada: clicar em uma linha da tabela → preenche automaticamente "Endereço de escrita", "Comprimento" e "Valor"
• Gravar: após alterar o valor, clique em gravar; o programa desbloqueia/grava/bloqueia automaticamente
• Janela de resultado da gravação: sucesso mostra um aviso verde "✅ 已成功写入"; falha mostra um aviso vermelho "❌ 写入失败" (com o motivo)

7.4 Alterar o ID do servo

1. Deixe no barramento apenas o servo cujo ID será alterado, para evitar conflito com IDs existentes.
2. Encontre e selecione a linha "ID do servo" (endereço 0x05) na tabela de parâmetros.
3. Altere o "Valor" para o ID desejado e clique em ✏️ Gravar; o programa desbloqueia → grava → bloqueia novamente.
4. Depois de alterar, escaneie o barramento novamente para confirmar. Use 1–8 na mão direita e 11–18 na esquerda.

7.5 Controle de posição

1. Arraste o controle deslizante ou digite a posição-alvo (0–1023); a caixa numérica e o controle deslizante ficam sincronizados.
2. Clique em ▶ Mover; a barra de status mostra "移动中…".
3. Ao chegar, aparece "已移动完成，请关闭力矩"; clique em ⏹ Desligar torque.

7.6 Baudrate/restauração de fábrica

• Alterar o baudrate: selecione o novo baudrate (38400–1000000 bps) e grave; o programa troca o baudrate da serial e valida com ping, revertendo automaticamente em caso de falha.
• Restaurar padrões de fábrica: volta aos padrões (ID=1, baudrate 1M); depois é preciso escanear novamente.

7.7 Parâmetros xdat (salva apenas a EEPROM)

1. 💾 保存当前舵机: salva os parâmetros de EEPROM do servo com o ID atual em um arquivo xdat (backup)
2. 📂 打开 xdat: carrega o arquivo de backup
3. 📤 恢复参数到舵机: grava o backup de volta no servo

8. Diferenças entre Linux e macOS

Linux

• Fontes: sudo apt install fonts-noto-cjk fonts-noto-color-emoji; caso contrário, a interface em chinês pode aparecer em branco e os emojis como quadrados.
• Permissões da porta serial: sudo usermod -a -G dialout $USER; vale após logout e login; groups deve incluir dialout. Temporariamente, use sudo chmod 666 /dev/ttyUSB0.
• Nome do dispositivo: /dev/ttyUSB* (CH340 / CP2102 / PL2303) ou /dev/ttyACM* (USB serial embutida); use lsusb e dmesg | grep -i tty para descobrir o fabricante.
• Nome de dispositivo fixo (opcional): escreva SUBSYSTEM=="tty", ATTRS{idVendor}=="1a86", ATTRS{idProduct}=="7523", SYMLINK+="ttyServo" em /etc/udev/rules.d/99-servo.rules e depois use /dev/ttyServo.
• Inicialização: python -m src.gui.factory_calibration_tool --port /dev/ttyUSB0.
• Problemas comuns: se o pip reportar externally-managed-environment, use um venv ou adicione --break-system-packages.

macOS

• Python: recomenda-se instalar com Homebrew (brew install python), não use a versão antiga do sistema.
• Nome da porta serial: use /dev/cu.*, não /dev/tty.* (este último pode bloquear); veja com ls /dev/cu.*.
• Driver USB: CH340 / CP2102 / FTDI geralmente não precisam de driver; lotes antigos de CH340 exigem o driver WCH, que pode ser investigado com system_profiler SPUSBDataType.
• Inicialização: python -m src.gui.factory_calibration_tool --port /dev/cu.usbserial-0001.
• Apple Silicon: use Python 3.10+ nativo, evite o Python antigo sob Rosetta; se na primeira execução aparecer «não foi possível verificar o desenvolvedor», permita em «Privacidade e Segurança».
• Economia de energia: a hibernação do macOS pode desconectar a serial; mantenha o computador acordado durante a operação.

9. Observações

1. A gravação é persistente: ao gravar na EEPROM, o valor original é sobrescrito e não pode ser desfeito; faça um backup xdat antes de alterar.
2. Alimentação estável: alimentação insuficiente causa perda de passos, falha de comunicação ou perda de contato com o servo; alimente conforme Fiação e alimentação SCS0009.
3. Uso exclusivo da serial: a mesma porta não pode ser aberta por dois programas ao mesmo tempo; feche o monitor serial, o aplicativo de PC e outros programas que a estejam usando.
4. Risco ao alterar o ID: deixe no barramento apenas o servo cujo ID será alterado; se perder contato após a alteração, tente «restaurar padrões de fábrica» (o ID volta a 1).
5. Sobretemperatura/sobretensão: a ferramenta monitora tensão e temperatura (alerta quando a temperatura > 60 °C); em caso de temperatura alta persistente, pare e deixe esfriar.
6. Hot-plug: ao desconectar o USB, o programa tenta reconectar; após plugar de novo, clique em atualizar portas.
7. Caracteres ilegíveis no console do Windows: se a ferramenta de linha de comando mostrar emojis ilegíveis, defina PYTHONIOENCODING=utf-8 antes de executar.

10. Perguntas frequentes

Problema	Solução
Porta serial não encontrada	Verifique o driver no Gerenciador de Dispositivos; troque a porta USB; instale o driver CH340
Porta serial ocupada	Feche o monitor serial e outros programas; reinicie a ferramenta
Fontes chinesas aparecem em branco	O sistema usa Microsoft YaHei por padrão; se houver problema, instale fontes chinesas
Servos não são encontrados na varredura	Verifique a alimentação/fiação; confirme o baudrate 1M
Falha na gravação	Verifique a alimentação e a conexão do servo; confirme que o registrador-alvo é gravável
PermissionError ao abrir a serial	Garanta que nenhum outro processo usa essa porta COM
Linux: Permission denied: /dev/ttyUSB0	não está no grupo dialout; veja a subseção Linux acima
macOS: trava quando o nome da serial contém tty.	use o dispositivo /dev/cu.* correspondente

11. Linha de comando (opcional)

# lista as portas seriais disponíveis
python -m src.gui.factory_calibration_tool --list-ports

# inicia com a porta especificada
python -m src.gui.factory_calibration_tool --port COM3

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• Aplicativo de desktop SCS0009
• Controle web SCS0009