DAS Finger Controller 用户手册
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1. 重要安全信息
1.1 安全说明
首次使用前，请仔细阅读本章并遵守所有安全指南
如需帮助，请联系：support@genrobot.ai
1.1.1 警告标志含义
- ⚠️ 危险: 可能导致严重伤害、死亡或重大财产损失.
- ⚠️ 警告: 可能导致人身伤害或设备损坏.
- ⚠️ 注意: 可能导致设备故障或数据丢失.
- 💡 提示: 有助于更好操作的建议.
1.2 责任与限制
- 请勿修改或改动设备.
- GENROBOT.AI 不对因误用、未经授权的更改或操作错误引起的问题负责.
- 使用本设备即表示您同意所有安全条款，并对其操作承担全部责任.
- 本产品不适用于 18 岁以下的用户.
1.3 集成商与用户责任
- 部署前需进行完整的威胁和风险评估.
- 根据评估结果实施适当的安全防护措施.
- 确保所有硬件和软件均已正确安装和配置.
- 未经授权不得禁用或更改安全措施.
- 遵守相关法律、标准和行业法规.
1.4 环境要求
1.4.1 操作条件
- 工作温度: 0°C–40°C
- 存储温度: -20°C–60°C
- 湿度: 10–90% (non-condensing)
- 防护等级: IP52
1.4.2 环境注意事项
- 避免强磁场和长时间阳光直射.
- 远离热源和腐蚀性环境.
- 在清洁、干燥、通风良好的区域操作.
1.5 操作安全
1.5.1 操作前检查
- 确保设备无可见损坏.
- 检查所有线缆完好无损.
- 检查配套物品齐全
1.5.2 操作指南
- 始终在视线范围内操作.
- 使身体所有部位远离设备的运动范围.
1.5.3 异常处理
- 切勿修改或篡改设备.
- 未经授权不得拆卸或维修.
- 联系技术支持寻求帮助.
2. 产品概述
2.1 产品介绍与组装
DAS Finger Controller 是 DAS Finger 的同构控制器。用户通过 DAS Finger 采集数据并完成训练后，可使用 DAS Finger Controller 进行部署。
物品清单
| 物品 | 数量 |
|---|---|
| DAS Finger Controller | × 1 |
| 可替换夹爪头 | × 2 |
| Type-C 数据线 | × 1 |
| 供电线 | × 1 |
| L 型六角扳手 | × 1 |
| M3 螺栓 | 若干 |
2.1.1 结构组装
夹爪组装
夹爪组装示意图
| 夹爪类型 | 适用场景 |
|---|---|
| 通用夹爪 | 适用于大多数抓取任务 |
| 触觉夹爪 | 适用于需要精确力控的任务 |
法兰组装
DAS Finger Controller 末端设有标准安装接口，侧面配置 3 个 M3 螺纹安装孔，具体孔位尺寸及接口参数详见对应机械图纸。与第三方机械臂或其他操作设备集成时，需通过转接法兰完成机械连接。转接法兰应根据目标设备的接口形式、安装孔位及尺寸参数进行适配设计，并确保连接可靠。
与第三方机械臂配合使用时，需安装转接法兰：
| 步骤 | 操作 |
|---|---|
| 1 | 将法兰安装到机械臂末端 |
| 2 | 将 DAS Finger Controller 与法兰固定（三颗 M3 螺钉） |
法兰安装示意图
尺寸参数
Finger Controller V1
2.1.2 电气连接
| 接口 | 规格 |
|---|---|
| 供电 | XT30 2+2 接口，24V，接口类型 XT30(PB) |
| 通讯与控制 | Type-C 统一接口 |
使用 XT30 系列母头插入 DAS Finger Controller 的 XT30 2+2 接口并接入 24V 电源。
2.1.3 通讯连接
| 步骤 | 说明 |
|---|---|
| 1 | Type-C 线束连接 Controller，USB 端连接 PC |
| 2 | 请自行准备电脑，并与采集器（Pika Sense）连接 |
| 配置项 | 要求 |
|---|---|
| 操作系统 | Linux |
2.2 SDK 使用说明
SDK 仓库及电脑环境要求
通用要求： 所有 SDK 均需 USB 3.0 接口连接 Controller，依赖安装详见各仓库
requirements.txt或 README。
| SDK | 仓库 | 操作系统 | 运行环境 |
|---|---|---|---|
| ROS2 SDK | gen_finger_con_ros2_sdk_release | Ubuntu 24.04（推荐） | ROS 2 Jazzy，Python 3.10+ |
| C++ SDK | gen_finger_con_cplus_sdk_release | Ubuntu 20.04（推荐） | C++17，CMake 3.16+ |
| Python SDK | gen_finger_con_python_sdk_release | Ubuntu 20.04（推荐） | Python 3.8+，无 ROS 依赖 |
| ROS1 SDK | gen_finger_con_ros1_sdk_release | Ubuntu 20.04（推荐） | ROS 1 Noetic，Python 3.8+ |
2.2.1 Finger 连接配置
请参阅各 SDK 仓库 README 完成 USB 接口配置与驱动启动。每只 Finger Controller 需要配置 1 个串口和 1 个相机。
2.2.2 相机 SDK 说明
相机节点功能
从 1 个摄像头采集图像数据，发布至对应 ROS Topic，为 Finger Controller 系统提供视觉输入。
分辨率配置
系统按优先级顺序尝试配置，支持以下分辨率：
| 分辨率 | 说明 | 典型用途 |
|---|---|---|
| 1600×1296 | 高分辨率（默认） | 精细操作、图像处理 |
| 640×480 | 标准分辨率 | 实时预览、低计算负担场景 |
2.2.3 Finger SDK 说明
DAS Finger Controller 通过 ROS SDK 提供 Finger 控制、相机图像、触觉传感器数据与编码器反馈接口。以下为通信特性与 Topic 说明（相机 Topic 见 2.2.2 相机 SDK 说明）。
核心特性
| 项目 | 说明 |
|---|---|
| 通信方式 | 基于自定义 DAS 协议的双向串口通信 |
| 数据更新频率 | 编码器、触觉传感器均为 30 Hz |
| 控制精度 | 毫米级距离控制，满足精细操作需求 |
| 操作模式 | 支持单指、双指两种工作模式 |
| 安全保护 | 支持紧急停止、电机禁用等安全操作 |
| 距离取值范围 | 目标开合距离 [0.0, 0.2] m（约 0-200 mm） |
Topic 列表
单指模式 - 发布的 Topic：
| Topic 名称 | 消息类型 | 更新频率 | 说明 |
|---|---|---|---|
/camera/color/image_raw | sensor_msgs/Image | 30 Hz | Finger 相机图像 |
/encoder | std_msgs/Float32 | 30 Hz | Finger 开合距离反馈（单位：m） |
/tactile/left | std_msgs/Int8MultiArray | 30 Hz | 左触觉传感器数据 |
/tactile/right | std_msgs/Int8MultiArray | 30 Hz | 右触觉传感器数据 |
双指模式 - 发布的 Topic：
所有双指模式 Topic 以 /left_finger 或 /right_finger 为命名空间前缀。
| Topic 名称 | 消息类型 | 更新频率 | 说明 |
|---|---|---|---|
/left_finger/camera/color/image_raw | sensor_msgs/Image | 30 Hz | 左 Finger 相机图像 |
/left_finger/encoder | std_msgs/Float32 | 30 Hz | 左 Finger 开合距离反馈（单位：m） |
/left_finger/tactile/left | std_msgs/Int8MultiArray | 30 Hz | 左 Finger 左触觉传感器数据 |
/left_finger/tactile/right | std_msgs/Int8MultiArray | 30 Hz | 左 Finger 右触觉传感器数据 |
/right_finger/camera/color/image_raw | sensor_msgs/Image | 30 Hz | 右 Finger 相机图像 |
/right_finger/encoder | std_msgs/Float32 | 30 Hz | 右 Finger 开合距离反馈（单位：m） |
/right_finger/tactile/left | std_msgs/Int8MultiArray | 30 Hz | 右 Finger 左触觉传感器数据 |
/right_finger/tactile/right | std_msgs/Int8MultiArray | 30 Hz | 右 Finger 右触觉传感器数据 |
订阅的 Topic（控制指令）：
| Topic 名称 | 消息类型 | 说明 |
|---|---|---|
/target_distance | std_msgs/Float32 | 单指目标开合距离，范围 [0.0, 0.2] m |
/left_finger/target_distance | std_msgs/Float32 | 左 Finger 目标开合距离，范围 [0.0, 0.2] m |
/right_finger/target_distance | std_msgs/Float32 | 右 Finger 目标开合距离，范围 [0.0, 0.2] m |
Launch 参数：
| 参数 | 默认值 | 说明 |
|---|---|---|
serial | /dev/ttyFingerLeft | 串口（单指 launch） |
video_device | /dev/finger_camera_left | 相机设备（单指 launch） |
left_serial | /dev/ttyFingerLeft | 左 Finger 串口 |
right_serial | /dev/ttyFingerRight | 右 Finger 串口 |
left_video_device | /dev/finger_camera_left | 左 Finger 相机 |
right_video_device | /dev/finger_camera_right | 右 Finger 相机 |
camera_resolutions | 1600x1296 | 相机分辨率 |
show_preview | true | 是否显示 OpenCV 预览窗口 |
fps | 60 | 相机参数设置值；设置为 60 时，相机图像输出为 30 Hz |