主从遥操作
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400元遥操95%机械臂,上海交大推出开源项目U-Arm,打造通用、低成本的人机遥操作接口
36氪· 2025-10-17 11:25
项目核心观点 - 上海交通大学团队推出一套名为LeRobot-Anything-U-Arm的开源通用遥操作系统,其硬件成本仅约400元人民币,并能适配市面上95%的主流机械臂 [1] - 该系统旨在以显著更低的成本和更高的效率解决人类操作数据的采集、复现和扩展问题,作为当前主流数据采集方案的遥操作技术,其成本远低于花费超过2万美金的ALOHA等同构系统 [1] 技术方案与设计 - 系统通过识别市面上主流6轴、7轴机械臂仅有的3种关节排布顺序,针对这三种拓扑结构分别设计了机械构型,用户可根据自身机械臂类型选择对应配置以实现即插即用,无需传统的主从臂严格同构 [2] - 项目采用基于ROS的控制方案,将控制器封装为ROS节点,实现了指令发送与接收的解耦,对于不同的从臂只需订阅U-Arm发布的关节角度话题并发送到对应接口即可 [4] 成本控制与硬件优化 - 通过重新设计硬件方案并选用单价仅45元人民币的舵机,将单套系统(不含3D打印材料)的物料清单总成本控制在约361.8元人民币,显著低于GELLO等项目单臂288.24美元的舵机与控制板成本 [7][8] - 硬件设计进行了专门优化,例如拆除舵机齿轮箱仅保留编码器,并在所有关节采用双轴固定设计,使关节运动阻力仅来自可调节的螺丝,确保了操作顺滑并避免了无主动扭矩时关节因重力下坠的问题 [9] 性能验证与数据质量 - 在5种夹爪操作任务的实验中,U-Arm的平均操作时间比使用游戏手柄缩短了39%,从29.04秒降至17.70秒,但在堆叠易拉罐等精细任务上成功率较低(39.6%),团队认为这是数据采集效率大幅提升下可接受的权衡 [13][14] - 相较于手柄操控,U-Arm能够获得更自然的运动轨迹数据,这有利于在与其他数据源共同训练时,因分布上的相似性而促进模型收敛 [14] 项目开源与资源 - 该项目已在GitHub上开源全部硬件STL与STEP文件、软件例程、装配指引以及SAPIEN仿真环境的测试例程 [16] - 团队同步在Hugging Face上开源了使用U-Arm采集的XArm6数据,并持续更新中 [16]