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Guide d'entraînement reBot Arm 102 + B601 RS

Ce tutoriel utilise le reBot Arm 102 (bras leader) et le B601 RS (bras follower) avec SenseCraft Robotics pour présenter le flux de travail complet, de la création de projet et de la configuration des appareils à la collecte de données, l’entraînement du modèle et le déploiement. L’exemple de tâche dans ce guide consiste à prendre un objet au point A et à le placer au point B. Il est fourni à titre d’illustration uniquement ; les utilisateurs peuvent concevoir des scénarios d’application selon leurs besoins, tels que le tri, la manipulation, l’emballage, l’appui sur des boutons, ou le branchement et le débranchement.

Exemple de tâche de prise et de dépôt du bras RS

Note de version Les noms d’interface, les emplacements des boutons et les moteurs d’entraînement peuvent changer selon les versions de SenseCraft Robotics. Les numéros de port série (tels que COM21, COM35, COM3 et COM6) et les noms de jeux de données dans ce guide sont des exemples issus d’une vidéo. Utilisez toujours les appareils détectés par votre ordinateur actuel.

Ce tutoriel est organisé dans l’ordre de la configuration du matériel et de l’utilisation du logiciel pour vous aider à configurer rapidement les bras et à entraîner un modèle :

ChapitreÉtapeContenu principal
Chapitre 1PréparationListe du matériel, configuration requise pour l’ordinateur et le logiciel, vérifications de scène et de sécurité
Chapitre 2Connecter les brasMontage physique et connexions de câbles pour les bras leader et follower
Chapitre 3Entraînement logicielFlux de travail principal : configuration des appareils ➔ collecte de données ➔ entraînement du modèle ➔ déploiement et utilisation

Liste du matériel

Les bras doivent être assemblés, montés, alimentés et connectés à USB. Si l’assemblage n’est pas terminé, reportez-vous à Étape 1 : Assembler le bras.

CatégorieLeader : reBot Arm 102Follower : B601 RS
BrasreBot Arm 102 ×1 🔗Acheter maintenantreBot Arm B601-RS assemblé ×1 🔗Acheter maintenant
AlimentationAdaptateur d’alimentation 12 V / 2 A ×1Alimentation 48 V / 12.5 A ×1
Câble de donnéesCâble de données USB-C ×1Câble d’extension USB ×1
Composants de communication et d’alimentation—Carte pilote USB-CAN ×1
Carte de séparation signal/alimentation ×1
Autres câbles—Câble JST 2 broches ×1
Câble JST 3 broches ×1
Câble XT30 2+2 ×1
Outils de montageCollier en G ×2Collier en G ×2

Les bras doivent être assemblés, montés, alimentés et connectés à USB. Si l’assemblage n’est pas terminé, reportez-vous à Étape 1 : Assembler le bras.

Deux caméras sont requises : une pour la vue de dessus, et une pour la vue latérale ou la vue de la pince.

Caméra Caméra en vue de dessus Caméra en vue latérale Caméra de pince
Quantité 1 Choisissez soit la caméra en vue latérale, soit la caméra de pince
Support Support vue de dessus ×1 Petit support de bureau ×1 Support imprimé en 3D ×1

Options de caméra : sur macOS ou Windows, choisissez l’une des combinaisons suivantes. Nous vous recommandons de connecter les caméras directement aux ports USB de l’ordinateur plutôt que d’utiliser un hub ou une station USB.

OptionCaméra USB HikvisionWebcam HD Logitech C270Performances de collecte
Option 111La plus stable ; prend en charge la collecte à 120 FPS
Option 2❌2Stable ; prend en charge toutes les fréquences d’images de collecte
Option 32❌Maintenez la fréquence d’images à 60 FPS ou moins ; la collecte à 120 FPS n’est pas prise en charge et des problèmes de compatibilité peuvent survenir dans certains cas
  • Ordinateur Windows ou macOS (l’entraînement local nécessite un GPU compatible)
  • Connexion réseau stable (pour le téléchargement, la connexion, l’entraînement dans le cloud et l’inférence)
  • SenseCraft Robotics installé
  • Un compte SenseCraft enregistré, connecté dans SenseCraft Robotics

Pour des instructions détaillées, reportez-vous à Téléchargement du logiciel et configuration du compte.

  • Marquez deux positions fixes sur la table : le point A pour la position de départ de l’objet et le point B pour sa destination.
  • Préparez un objet de taille appropriée et facile à saisir, comme un bloc rouge ou un objet souple.
  • Assurez-vous que le point A, le point B, les deux bras et l’objet sont dans les vues des caméras et ne sont pas obstrués.
  • Dégagez l’espace de travail des bras des personnes, encombrements, câbles et objets fragiles. Ajustez le bras leader pour qu’il ne s’approche pas du bras follower et n’apparaisse pas dans le champ de la caméra du follower. Exemple de scène et de sécurité

Note : cette image utilise le bras B601 DM comme exemple. La configuration et l’utilisation sont les mêmes pour le B601 RS.


Avis de sécurité : Déconnectez l’alimentation avant de connecter ou de déconnecter les câbles JST, XT30 ou autres. Ne mettez l’alimentation qu’après avoir confirmé que tous les câbles sont correctement connectés. Le B601 RS et le B601 DM se ressemblent. Assurez-vous de bien les distinguer.

2.1 Monter et connecter le reBot Arm 102 (bras leader)

Section intitulée « 2.1 Monter et connecter le reBot Arm 102 (bras leader) »

Montage et connexion du reBot Arm 102 (bras leader)

Utilisez des colliers de menuiserie pour fixer le reBot Arm 102 sur une table plane. Poussez doucement la base pour confirmer qu’elle ne bouge pas.

Les connexions se composent de deux chemins :

  • Chemin de signal (bras -> câble USB-C -> ordinateur)

    1. Préparez un câble USB-C pour connecter le bras à l’ordinateur (ne le branchez pas encore à l’ordinateur ; branchez-le lorsque vous atteignez l’association des ports série et la numérisation des appareils).
  • Chemin d’alimentation (bras -> alimentation 12 V 2 A -> multiprise)

    1. Connectez l’adaptateur d’alimentation 12 V 2 A au connecteur d’alimentation du bras.
    2. Connectez l’adaptateur à la multiprise pour mettre le bras sous tension.

2.2 Monter et connecter le B601 RS (bras follower)

Section intitulée « 2.2 Monter et connecter le B601 RS (bras follower) »

Connexion des câbles du B601 RS

Utilisez des colliers en G pour fixer le B601 RS sur une table plane. Faites pivoter doucement le bras vers la gauche et la droite pour confirmer que la base ne bouge pas.

Assurez-vous que l’alimentation est déconnectée avant de commencer. Les connexions se composent de deux chemins :

  • Chemin de signal (bras -> carte de séparation du signal -> USB-CAN -> ordinateur)

    1. Utilisez un câble XT30 2+2 pour connecter la base du bras au module de séparation du signal.
    2. Coupez le câble 2 broches. Connectez une extrémité au module de séparation du signal ; connectez le fil rouge de l’autre extrémité à H sur l’USB-CAN et le fil noir à L.
    3. Connectez une extrémité de l’USB-CAN à l’ordinateur via le câble d’extension USB (ne le branchez pas encore à l’ordinateur ; branchez-le lorsque l’association des ports série est prête et numérisez les appareils).
  • Chemin d’alimentation (bras -> carte de séparation du signal -> alimentation 48 V 12.5 A -> prise)

    1. Utilisez un câble XT30 2+2 pour connecter la base du bras au module de séparation du signal.
    2. Utilisez le câble XT30 d’alimentation pour connecter le module de séparation du signal à l’alimentation 48 V 12.5 A.
    3. Connectez l’alimentation à la prise. Après avoir confirmé que le bras est sécurisé, que les câbles sont corrects et que la zone environnante est dégagée, mettez l’alimentation sous tension.

Connexion de l'alimentation au B601 RS


Après la connexion, ouvrez la page Projets. Créez un nouveau projet pour une première utilisation, ou ouvrez un projet existant. Dans un projet, l’Aperçu du projet donne accès à la configuration des appareils, au rejeu d’actions, aux jeux de données, à l’entraînement, aux modèles et à l’utilisation.

OpérationÉtapes
Créer un projetCliquez sur Nouveau projet → saisissez le nom et la description du projet → cliquez sur Créer et démarrer
Ouvrir un projet existantSélectionnez un projet dans la liste des projets → ouvrez le projet

Fenêtre de nouveau projet

L’Aperçu du projet affiche le statut actuel du projet, y compris la connexion des bras, la configuration des appareils, le jeu de données, l’entraînement, le modèle et le statut d’utilisation.

Si la page affiche Configuration en attente ou Non connecté, cliquez sur Accéder à la configuration des appareils pour configurer les bras.

Aperçu du projet

La configuration des appareils est utilisée pour la sélection des appareils, l’association des ports série, l’étalonnage des bras, la vérification de téléopération et la configuration des caméras.

À l’étape Association des appareils, sélectionnez reBot Arm 102 + B601 RS, puis cliquez sur Suivant pour associer les ports série.

Sélectionner reBot Arm 102 + B601 RS

3.2.2 Associer les ports série USB des bras leader et follower

Section intitulée « 3.2.2 Associer les ports série USB des bras leader et follower »
  1. Numérisation initiale : déconnectez les câbles USB des deux bras, cliquez sur Scanner à nouveau et enregistrez les ports série actuellement affichés.
  2. Associer le bras leader : connectez le reBot Arm 102, cliquez à nouveau sur Scanner à nouveau et associez le nouveau port série apparu au bras leader.
  3. Associer le bras follower : connectez le B601 RS, cliquez à nouveau sur Scanner à nouveau et associez le canal PCAN (can0) au bras follower.
  4. Confirmez que les deux bras affichent Connecté, puis cliquez sur Suivant.

Associer les ports série des bras leader et follower

Association et dépannage des ports série :

  • Après chaque numérisation, associez uniquement le nouveau port série apparu. N’identifiez pas les appareils uniquement par leurs numéros COM.
  • Si un port série n’est pas affiché, rebranchez le câble USB et numérisez à nouveau. Si un seul port série est affiché, vérifiez l’autre câble USB et l’alimentation de l’appareil.
  1. Suivez l’exemple à l’écran pour déplacer les bras leader et follower vers la posture initiale, et assurez-vous que l’espace de travail est dégagé de tout obstacle.
  2. Cliquez sur Démarrer l’étalonnage et suivez les instructions à l’écran pour terminer la position zéro du leader, la position zéro du follower et les étapes d’achèvement de l’étalonnage en séquence.
  3. Si les postures des bras ne correspondent pas ou si l’étalonnage échoue, cliquez sur Réétalonner et ne continuez pas.

Vérification de l'étalonnage des bras Note : l’illustration utilise un bras DM comme exemple. La procédure pour le bras RS est exactement la même.

N’effectuez pas de téléopération ni de collecte de données avant que l’étalonnage soit terminé.

La vérification de téléopération confirme que le bras follower suit correctement le bras leader. Si le sens est inversé, le délai est excessif ou le mouvement est discontinu, vérifiez les rôles des appareils, les associations de ports série et le résultat de l’étalonnage.

  1. Cliquez sur Démarrer la téléopération.
  2. Déplacez légèrement le bras leader et observez si le bras follower se déplace de manière synchrone, suit le même sens et se déplace de façon fluide.
  3. Après la vérification, cliquez sur Terminer la téléopération et sélectionnez une option selon le résultat :
    • Normal : cliquez sur Confirmer que la téléopération est normale ;
    • Anormal : cliquez sur Anormal, revenir à l’étalonnage.

Vérification de la téléopération Note : l’illustration utilise un bras DM comme exemple. La procédure pour le bras RS est exactement la même.

Compensation de gravité (facultatif) Le bras a un certain poids, donc le réglage manuel du follower peut nécessiter un effort. Lorsque la compensation de gravité est activée, le système compense une partie du poids, ce qui facilite le déplacement du follower. Désactivez la compensation de gravité après le réglage et avant la vérification de téléopération. La compensation de gravité sert à régler le bras follower ; elle ne contrôle pas le bras follower pour qu’il suive le leader.

Les caméras enregistrent des informations visuelles pendant que le bras effectue une tâche. Selon la position de montage des caméras, les deux dispositions suivantes sont couramment utilisées :

DispositionInstallation et objectifScénarios appropriésIllustration
Vue de la pince
Caméra en vue de dessus : montée au-dessus de l’avant de l’établi pour couvrir la zone de travail.

Caméra de pince : montée près de la pince pour observer les détails de saisie.
Opérations de précision nécessitant l’observation du contact entre la pince et l’objet.Disposition vue de la pince
*Note : Vous pouvez concevoir votre propre support de caméra 3D.
Assistance vue latérale
Caméra en vue de dessus : montée au-dessus de l’avant de l’établi pour couvrir la zone de travail.

Caméra en vue latérale : montée sur le côté avant de l’établi pour observer la hauteur du bras et le mouvement de la pince.
Tâches telles que la saisie, la manipulation et le dépôt.Disposition assistance vue latérale

Ce tutoriel utilise la disposition d’assistance vue latérale. Après avoir installé et positionné les caméras :

  1. Connectez les caméras à l’ordinateur et cliquez sur Scanner à nouveau.
  2. Sélectionnez les flux vidéo correspondants dans les zones Caméra frontale et Caméra latérale.
  3. Vérifiez les deux fenêtres d’aperçu pour confirmer que les bras, l’objet et la position cible sont clairement visibles. Cliquez sur Suivant après confirmation.

Associer les caméras frontale et latérale

Pour vérifier si les caméras correspondent à leurs positions de montage, cliquez sur Voir la disposition des caméras. Si l’aperçu est noir ou anormal, numérisez à nouveau, redémarrez les caméras ou changez les ports USB.

Le Rejeu d’actions enregistre les actions des bras via l’enseignement du bras leader et les sauvegarde dans la liste d’actions pour le rejeu. Après l’enregistrement, vérifiez si l’action est continue et si le sens de mouvement et l’ouverture/fermeture de la pince sont corrects.

FonctionOpérationObjectif
Enregistrer une actionCliquez sur + pour créer une action → utilisez le bras leader pour contrôler le follower tout au long de la tâche
Cliquez sur Arrêter l’enregistrement → sauvegardez
Enregistrer des actions cibles telles que la saisie, le déplacement et le dépôt
Rejouer une actionCliquez sur RejouerVérifier que l’action est complète et continue, et confirmer le sens de mouvement et l’ouverture/fermeture de la pince

Avant d’enregistrer une action pour la première fois, terminez la connexion des appareils et la vérification de téléopération dans Configuration des appareils, puis cliquez sur Confirmer que la téléopération est normale. Si le rejeu est anormal, supprimez l’action et enregistrez-la à nouveau.

Liste d'actions et opération de rejeu

Le Jeu de données est utilisé pour créer des tâches de collecte et enregistrer, inspecter, nettoyer et fusionner des épisodes de tâches. Nous vous recommandons de collecter les données par petits lots afin de détecter tôt les déconnexions, les problèmes logiciels ou les saccades vidéo et de réduire le risque de perdre toutes les données à cause d’un seul échec.

  • Enregistrez environ 10 épisodes de tâches par lot ;
  • Après avoir terminé 2–3 lots, conservez environ 20–30 épisodes valides pour la première session d’entraînement ;
  • Ajoutez davantage de données pour les tâches complexes selon les résultats de l’entraînement.

3.4.1 Configurer une tâche de collecte de données

Section intitulée « 3.4.1 Configurer une tâche de collecte de données »

Accédez à Jeu de données → Collecter les données et saisissez les informations de la tâche. Si plusieurs jeux de données doivent être fusionnés, les descriptions de tâche de tous les lots doivent être exactement les mêmes. Avant la collecte, gardez les positions A et B, la catégorie d’objet, les positions des caméras, le fond de la table et les conditions d’éclairage aussi cohérentes que possible.

ChampValeur d’exempleInstructions
Nom du jeu de donnéesRS arm pick object from A to B-01Utilisez le format « appareil + tâche + lot »
Description de la tâcheMove the object from the left to the rightIndiquez clairement l’objectif de la tâche ; les descriptions doivent être exactement les mêmes lorsque les lots sont fusionnés
Nombre d’épisodes10Chaque épisode doit contenir une tâche complète
Durée par épisode20–30 secondesCouvrir la séquence d’actions complète
Durée de repos5 secondesPrévoir le temps pour réinitialiser le bras et ajuster la scène

Configurer une tâche de collecte de données

L’enregistrement des épisodes de tâche est le cœur des données d’entraînement. Chaque épisode doit enregistrer complètement le processus de saisie de l’objet au point A, de son déplacement au point B et de son relâchement. Pour aider le modèle à apprendre rapidement, gardez la procédure de tâche globalement cohérente. Pour améliorer la généralisation, ajoutez des données avec des variations de position, d’angle et de mouvement différentes.

  1. Placez l’objet au point A, confirmez que le bras est dans sa posture initiale et cliquez sur Démarrer l’enregistrement.
  2. Utilisez le bras leader pour contrôler le follower tout au long de la tâche, puis ramenez le bras à sa posture initiale.
  3. Une fois la tâche terminée, attendez la fin du temps restant ou cliquez sur la flèche (ou appuyez sur Espace) pour terminer l’épisode actuel prématurément.
  4. Pendant la période de repos, replacez l’objet au point A et assurez-vous que le bras est prêt. Démarrez l’épisode suivant à la fin de la période de repos.

Enregistrer les épisodes de tâche

Rappel important ⚠️

  • Avant la collecte, ajustez et fixez les caméras. Assurez-vous que les bras, la pince, l’objet et les points A et B sont tous visibles.
  • Les actions clés ne doivent pas être 🚫 obstruées ni hors du champ des caméras, sinon les données peuvent ne pas être utilisables pour l’entraînement.
  • Si une tâche échoue, que l’objet n’est pas saisi fermement, que la vidéo saccade ou qu’une caméra est obstruée, cliquez sur Enregistrer à nouveau ou appuyez sur Esc pour arrêter la collecte.
  • Vous pouvez d’abord terminer le lot actuel, puis inspecter et supprimer les épisodes anormaux.
  • Si le bras se comporte de manière imprévue ou qu’il y a un risque de collision, arrêtez 🛑 immédiatement.

3.4.3 Inspecter, supprimer et fusionner les données

Section intitulée « 3.4.3 Inspecter, supprimer et fusionner les données »

Après la collecte, inspectez les épisodes anormaux, supprimez les données invalides et fusionnez plusieurs jeux de données si nécessaire.

OpérationMéthodeDescription
Inspecter les épisodes anormauxSélectionnez un épisode et lisez la vidéo ou rejouez l’actionConfirmer que la tâche est complète et que l’action de la pince est normale. Vous pouvez noter les numéros d’épisodes anormaux pendant l’enregistrement et les inspecter directement plus tard
Supprimer les épisodes anormauxCliquez sur Suppression par lots d’épisodes, sélectionnez les épisodes anormaux et confirmez ; puis cliquez sur Générer une copie suppriméeSaisissez un nouveau nom de jeu de données et confirmez. Le jeu de données d’origine ne sera pas écrasé
Fusionner les jeux de donnéesCliquez sur Fusionner, sélectionnez les jeux de données et saisissez un nouveau nom de jeu de donnéesFusionner les jeux de données avec des descriptions de tâche, des combinaisons d’appareils et des configurations de caméras correspondantes

Inspecter le jeu de données

Inspecter le jeu de données

Supprimer les épisodes anormaux

Supprimer les épisodes anormaux

Fusionner les jeux de données

Fusionner les jeux de données

L’entraînement génère un modèle d’action pour le bras (c’est-à-dire un programme de contrôle d’action créé à partir des données d’enseignement). SenseCraft Robotics lit les données de tâche enregistrées, analyse la façon dont le bras effectue l’action cible et génère un modèle utilisable pour une utilisation autonome.

Utilisez le tableau suivant pour configurer les paramètres d’entraînement :

ParamètreOption / valeurDétails
Matériel d’entraînementCloud · sélection automatique du GPUUtilise un serveur cloud pour l’entraînement et consomme les crédits correspondants.
Local · gratuitUtilise l’ordinateur actuel pour l’entraînement. Aucun crédit n’est consommé, mais un GPU local compatible est requis.
Jeu de données d’entraînementSélectionner le jeu de données cibleSélectionnez le jeu de données que vous avez enregistré et préparé pour cette session d’entraînement.
PolitiqueACTLa politique de contrôle d’action par défaut actuellement prise en charge.
Étapes d’entraînement1000010,000 est recommandé comme valeur initiale. Ajustez-la ensuite selon les performances réelles du modèle.

Avis sur les crédits L’entraînement dans le cloud avec Cloud · sélection automatique du GPU consomme des crédits. L’entraînement Local · gratuit ne consomme pas de crédits d’entraînement dans le cloud. Reportez-vous aux Règles de crédits pour les informations sur l’obtention et l’utilisation des crédits.

Étapes d’entraînement et nombre d’épisodes recommandés :

Difficulté de la tâcheDescription de la tâcheÉpisodes recommandésÉtapes d’entraînement recommandées
DébutantDu point A au point B fixeEnviron 2010,000–15,000 étapes
IntermédiaireSaisir et déposer à des positions aléatoiresEnviron 5030,000–40,000 étapes
AvancéÉtapes multiples ou longue duréeEnviron 10080,000–100,000 étapes

Durée de l’entraînement : le temps total d’entraînement dépend à la fois du modèle de GPU sélectionné et du nombre d’étapes d’entraînement. Par exemple, l’entraînement de 20,000 étapes (20K) dans le cloud prend généralement de quelques minutes à plusieurs dizaines de minutes sur la plupart des GPU. L’entraînement de 100,000 étapes (100K) prend environ cinq fois plus de temps que l’entraînement de 20K étapes.

Après avoir confirmé les paramètres, cliquez sur Démarrer l’entraînement. Une fois l’entraînement commencé, consultez la progression et l’historique d’entraînement dans la liste Tâches d’entraînement actuelles.

Configuration de l'entraînement

Le Modèle est utilisé pour consulter les résultats de l’entraînement et sélectionner un modèle pour l’utilisation ultérieure. Avant utilisation, confirmez que l’entraînement est terminé et que la combinaison de tâche et d’appareils correspond au projet actuel.

Liste des modèles

L’Utilisation charge un modèle entraîné sur les bras pour vérifier s’il peut accomplir la tâche correctement.

Étapes :

  1. Sélectionner un modèle : sélectionnez un modèle étiqueté Prend en charge le bras actuel.
  2. Sélectionner une méthode d’inférence : sélectionnez Inférence dans le cloud ou Inférence locale, puis configurez les paramètres correspondants.
  3. Démarrer l’inférence : après avoir confirmé les paramètres, cliquez sur Démarrer l’inférence cloud/locale.

Principales différences entre l’inférence dans le cloud et l’inférence locale :

ComparaisonInférence dans le cloudInférence locale
Matériel de calculUtilise un GPU cloud haute performance pour l’inférence.Utilise le CPU local de l’ordinateur (la plateforme actuelle ne prend pas en charge l’utilisation d’un GPU local).
Impact sur les performancesLa puissance de calcul n’est généralement pas une limite, mais les résultats dépendent fortement de la qualité de transmission réseau.Les résultats dépendent de la puissance de calcul du CPU local.
ParamètresTronçons d’action (défaut 120) : nombre d’étapes d’action prédites en une inférence.
Seuil de tronçon (défaut 0.9) : affecte la fluidité et la précision du mouvement. Une valeur plus élevée rend le bras plus prudent et peut provoquer des pauses ; une valeur plus basse rend le mouvement plus fluide mais peut augmenter les erreurs.
(Les valeurs par défaut sont généralement recommandées.)
Nombre d’exécutions : nombre total de fois (épisodes) pour répéter la tâche.
Durée limite par exécution (secondes) : durée maximale d’une exécution de tâche ; l’exécution se termine automatiquement à l’expiration du délai.
(Les valeurs par défaut sont généralement recommandées.)
Sortie de donnéesEffectue uniquement la vérification d’inférence.Génère automatiquement un jeu de données correspondant à partir des exécutions d’inférence après la fin de l’utilisation.
Coût et limitationsSoumis à la tarification de la plateforme ; la puissance de calcul supérieure est adaptée pour démarrer rapidement.Ne consomme généralement pas de crédits cloud, mais est limité par les performances du CPU local.

Remarques

  • Avant de démarrer : confirmez que les bras sont correctement connectés et que l’espace de travail est sûr.
  • Pendant l’utilisation : ne déconnectez ni ne démontez les bras, et observez si leurs mouvements sont normaux.
  • Si le résultat n’est pas satisfaisant : revenez à Jeu de données, supprimez les épisodes anormaux, ajoutez des données valides et entraînez à nouveau.

Interface d'utilisation du modèle