SO-ARM101 / Feetech STS3215 ドライラン手順書

配線と電源投入の前に、公式仕様の確認、Linux での udev 設定、Python 依存の解決、現行テーブル配置（2026-10-26）との一致、購入済み機材の一覧を整える。物理駆動はせず、ソフトウェアの接続確認にとどめる。

公式仕様と参照ドキュメント

• Assemble SO-101（組立手順）
• SO-101（モータ初期設定 lerobot-setup-motors およびキャリブレーション手順）
• SO-100（ソフトウェア構成の共通仕様）

サーボモータの ID（1〜6）と関節名の対応は、本リポジトリの configs/contract.yaml における robot.joint_names の定義と一致させる。

• 割り当て順序: shoulder_pan, shoulder_lift, elbow_flex, wrist_flex, wrist_roll, gripper
• LeRobot におけるロボット識別名: so101_follower（リーダー側を使用する場合は so101_leader）

ホスト Python 依存パッケージの導入

cd /path/to/lerobot-so101-pick-and-place
python -m venv .venv
source .venv/bin/activate
pip install -U pip
pip install -e "port_pick_align/[training,feetech,dev]"

機材非接続状態におけるモジュール読み込みテスト:

python -c "import lerobot; print('lerobot OK', lerobot.__version__)"
# Feetech モータバス実装の依存関係解決を確認
python -c "from lerobot.motors.feetech import FeetechMotorsBus; print('feetech OK')"

読み込み時に ImportError が発生した場合は、pip install -e "port_pick_align/[feetech]" を再実行して C++ 拡張モジュールやシリアル通信ライブラリの導入状況を確認する。

シリアル通信ポートの識別

Linux 環境

ls -l /dev/ttyACM* /dev/ttyUSB* 2>/dev/null
# アダプタの属性（vendor / product / serial）の確認
udevadm info -a -n /dev/ttyACM0 | head -n 40

macOS 環境

macOS では udev による静的シンボリックリンク生成が行えないため、接続時に割り当てられたデバイスファイル名を直接確認する。

ls /dev/tty.usbmodem* /dev/tty.usbserial* 2>/dev/null

LeRobot の実行引数には、検出されたパス（例: /dev/tty.usbmodem585A0076841）を直接指定する。

udev ルールの適用（Linux 環境）

設定テンプレート: deploy/udev/99-feetech-so101.rules

1. udevadm info を実行し、使用する USB シリアル変換器の idVendor, idProduct, serial を取得する。
2. テンプレート内の REPLACE_*_SERIAL および SYMLINK 名を実際の機材シリアル番号に合わせて更新する。
3. ルールファイルをシステムへ配置し、反映する。

sudo cp deploy/udev/99-feetech-so101.rules /etc/udev/rules.d/
# ルール反映（権限は MODE=0660 / GROUP=dialout）
sudo udevadm control --reload-rules && sudo udevadm trigger
# dialout グループ必須（未所属なら追加後、一度ログアウト→再ログイン）
sudo usermod -aG dialout $USER
# 再ログイン後に固定シンボリックリンクの生成を確認
ls -l /dev/ttyUSB_so101_*

実機接続時の初期設定コマンド（参考仕様）

モータ ID の割り当て（各ポート名は使用環境のデバイスファイル名に置換する）:

lerobot-setup-motors \
  --robot.type=so101_follower \
  --robot.port=/dev/ttyUSB_so101_follower

lerobot-setup-motors \
  --teleop.type=so101_leader \
  --teleop.port=/dev/ttyUSB_so101_leader

キャリブレーション処理（実機の組み立ておよび 12V 電源投入後に実施）:

# 公式ドキュメントの calibrate / control_robot 手順に準拠して実行する
# 例: python -m lerobot.scripts.control_robot calibrate ...

電源仕様上の注意: Follower 側 Feetech STS3215（C018）の駆動電圧は 12V である。USB バスパワーのみでは駆動しないため、キット付属の 12V アダプタを接続する。Leader 側 STS3215（7.4V 仕様）は 5V で駆動し、付属の 5V アダプタ（30W）を接続する。品目は「購入済み機材」を参照する。カメラ画像転送とシリアル通信の帯域競合を避けるため、USB ホストコントローラの分離または規格に適合した USB ハブを経由して接続する。

購入済み機材

実機はキッチンのテーブルに置く。配置の数値は「現行テーブル配置（2026-10-26）」に従う。

品目	数量	用途・備考
WowRobo「SO-ARM101 DIY Kit & Assembled Version」Package 3（Assembled SO-101 Arm、Black）	1	Leader 1、Follower 1、カメラ 1。ベンダーが組立・校正済み
Follower 用 Feetech STS3215 12V（C018）	6	Follower の関節サーボ。キット同梱
Follower 用バスサーボドライバ（Waveshare / Feetech、DC ジャック 5.5×2.1 mm）	1	Follower のサーボバス。キット同梱
12V DC 電源アダプタ（UK 3 ピンコード付き）	1	Follower の駆動電源。キット同梱
Leader 用 Feetech STS3215 7.4V（5V 駆動）	6	Leader の関節サーボ。キット同梱
Leader 用バスサーボドライバ基板	1	Leader のサーボバス。キット同梱
5V 電源アダプタ（30W、UK 3 ピンコード付き）	1	Leader の駆動電源。キット同梱
USB-C ケーブル（白）	2	各ドライバ基板と Mac を接続。キット同梱
手首カメラモジュール（ハウジング付き、ネジ同梱）	1	手首カメラ。グリッパへ固定する。キット同梱
DELIXI C クランプ	4	アーム基部をテーブルへ固定する。キット同梱
3D プリント部品（橙・黒）および小物	一式	キット付属の造形部品とアクセサリ
Feetech 小箱	1	予備サーボ STS3215。電圧は箱のラベルで確認。キット同梱
VIJIM LS08（C クランプ式フレキシブルカメラアーム）	1	上カメラをテーブル右端、手前から 16 cm に固定し、紙・スポンジ・Follower が画角に入る向きにする。取付ネジは 1/4 インチ。以前の真下向き (25, 0) cm は廃止
Logitech C920	1	上カメラ（USB）

まだ購入が必要なもの

• 延長コードまたは電源タップ。シンガポールの Safety Mark 付き、UK プラグ、差込口 3 口以上。12V アダプタ、5V アダプタ、予備をキッチンのテーブルで使う。

現行テーブル配置（2026-10-26）

使用する機材は「購入済み機材」に示す。本節が bring-up と live eval における実機配置の正本である。テーブル寸法は 140 × 70 cm であり、旧配置のテープ印や簡易 MuJoCo シーンの座標は使用しないこと。

手順と live-eval チェックリストは real_robot_bringup.md。

テーブル: 幅 140 cm × 奥行 70 cm。

対象	配置	備考
Leader 基部	左から 27 cm / 右から 101 cm	5V。二つの距離は基部の両端
Follower 基部	左から約 68 cm / 右から 61 cm	12V。左からの距離は概数
上カメラ（C920）	テーブル右端、手前から 16 cm	紙・スポンジ・Follower が写る向き。高さは今回未計測
紙（ゴール）	右から 69 cm、手前から 27 cm	縦置き 幅 20 cm × 奥行 30 cm
スポンジ	右から 54 cm、手前から 44 cm	縦置き 幅 6 cm × 奥行 11 cm
手首カメラ	Follower のグリッパ	OpenCV index 0
上カメラ index	OpenCV index 1	2026-10-25 のケーブル交換後も同じ

印刷用 PDF: so101_layout_guide.pdf。再生成は python scripts/draw_layout_guide.py。出力先は docs/images/。

定数: port_pick_align/src/port_pick_align/simulation/table_layout.py。

sim 座標系への写像

sim の軸は従来のアーム基部と同じである。原点は Follower、+x は前方（手前縁から奥へ）、+y は左、+z は上。

2026-10-26 の記録は基部の一点を指定しておらず、基部の手前からの奥行きも再計測していない。写像は次の二つの規約による。

• 基部の参照点は、両端の距離が示す区間の中点である。Leader は左から 27 cm 〜 39 cm（中点 33 cm）。Follower は左から 68 cm 〜 79 cm（中点 73.5 cm）。区間幅は両端から求めたものであり、別計測の幅ではない。
• Follower 原点はその中点を手前縁（v = 0）に置いた点である。後から手前オフセットが測れれば、すべての x に同じ定数が足され、y は変わらない。

紙・スポンジ・上カメラは実測点を使う。記録はその点と縦置きサイズであり、点が角であるとは書いていない。図はサイズが見えるよう、各外形を実測点中心に描いている。

対象	左から u（cm）	手前から v（cm）	sim (x, y) cm	sim (x, y) m
Leader 中点	33	0	(0, 40.5)	(0, 0.405)
Follower 原点	73.5	0	(0, 0)	(0, 0)
紙の実測点	71	27	(27, 2.5)	(0.27, 0.025)
スポンジの実測点	86	44	(44, −12.5)	(0.44, −0.125)
上カメラ	140	16	(16, −66.5)	(0.16, −0.665)

u = 140 −（右からの cm）。手前縁規約では x = v。y = 73.5 − u。

カメラ

ACT の入力は上カメラ（/camera/top/image_raw）と手首カメラ（/camera/wrist/image_raw）の両方である。解像度は各 640×480、30 fps（configs/contract.yaml）。C920 は VIJIM LS08 で右端、手前から 16 cm、紙・スポンジ・Follower が写る向きに固定する。手首カメラはキット同梱のモジュールを Follower のグリッパへ取り付ける。OpenCV index は wrist 0、top 1。手首画像が無い状態は学習時の分布の外である。

作業エリア準備チェックリスト

• [ ] テーブルが幅 140 cm × 奥行 70 cm である
• [ ] Leader 基部が左から 27 cm / 右から 101 cm（5V）である
• [ ] Follower 基部が左から約 68 cm / 右から 61 cm（12V）である
• [ ] 紙が右から 69 cm、手前から 27 cm（縦置き 20×30 cm）である
• [ ] スポンジが右から 54 cm、手前から 44 cm（縦置き 6×11 cm）である
• [ ] C920 が右端、手前から 16 cm で、紙・スポンジ・Follower が画角に入る
• [ ] 手首カメラが Follower のグリッパにあり、OpenCV wrist 0、top 1 を確認した
• [ ] 下の廃止配置の目印を新しいセットアップに使っていない

廃止した配置

新しい sim 合わせ、bring-up、live eval には使わない。

2026-10-25 ~23:28

テーブルは 140×69 cm と記録されていた。C920 は右から 28 cm。スポンジは右から 70 cm / 手前から 45 cm。紙は右から 82 cm / 手前から 26 cm。Follower は右から 62 cm。

2026-10-22 の収録配置

本収録データセットだけに使った配置である。テーブル幅はおよそ 134 cm。Leader 左端 28 cm。紙は左から 56 cm / 手前から 13 cm。Follower 左端 78 cm。スポンジは左から 81 cm / 手前から 29 cm。上カメラポールは左から 111 cm。詳細は real_robot_bringup.md。

簡易 MuJoCo シーン（2026-10-26 より前の図）

既存の sim 評価を続けるため、リポジトリのシーンは次の geom のままである。これは実機テーブルではない。後の sim 合わせでは、上の sim 座標へ移す。

PDF: so101_layout_guide_superseded_pre_20261026.pdf。

項目	値	出典
テーブル天板	z = 0.42 m（床を z = 0 とする）。上面 70×60 cm	env.py の TABLE_Z。XML table geom 中心 (0.25, 0, 0.40)、half-size 0.35 0.30 0.02
箱	5×4×4 cm、30 g	XML box_geom の half-size 0.025 0.02 0.02、mass="0.03"
箱の初期中心	(28, −8) cm。xy を各 ±4 cm、yaw を ±0.3 rad（約 ±17°）で一様乱数	env.py の reset。基準 (0.28, -0.08) に uniform(-0.04, 0.04)、yaw は uniform(-0.3, 0.3)
ゴール target_frame	中心 (35, +12) cm、パッド 8×6 cm、yaw 0	XML target_frame pos 0.35 0.12 0.42、target_pad half-size 0.04 0.03（回転なし）
整列成功	平面位置誤差 25 mm 以内、かつヨー誤差 15° 以内	eval_alignment.py の DEFAULT_ALIGN_POS_MM = 25、DEFAULT_ALIGN_YAW_DEG = 15（いずれも <=）
上カメラ	平面 (25, 0) cm、天板から 63 cm（ワールド z = 1.05 m）、真下向き、垂直 FOV 55°。天板上の視野は約 87×66 cm（推定）	XML camera name="top" の pos 0.25 0 1.05、xyaxes="1 0 0 0 1 0"、fovy="55"
手首カメラ	グリッパリンク原点から前方 2 cm・上方 4 cm、下向き約 30°、垂直 FOV 60°	XML camera name="wrist" の pos 0.02 0 0.04、xyaxes="0 -1 0 0.5 0 0.866"、fovy="60"
到達範囲	約 42 cm（shoulder_pan ±110°。簡易モデルの幾何最大）	上腕 12 cm + 前腕 14 cm + 手首 8 cm + グリッパ 3 cm + 手先サイト 5 cm。pan range は ±1.9199 rad

上カメラの視野約 87×66 cm は、天板からの高さ 63 cm、垂直 FOV 55°、契約画像 640×480 のアスペクトから求めた推定である。x 方向（水平 FOV 約 69°）が約 87 cm、y 方向（垂直 FOV 55°）が約 66 cm である。この推定は廃止した真下向きカメラのものであり、2026-10-26 の右端設置ではない。実機 C920 の高さは 2026-10-26 に再計測していない。XML が持つのはカメラ位置と fovy であり、視野の辺長はそこから計算する。

この廃止シーンだけの出典:

• port_pick_align/src/port_pick_align/simulation/assets/so101_tabletop.xml
• port_pick_align/src/port_pick_align/simulation/env.py
• port_pick_align/src/port_pick_align/evaluation/eval_alignment.py

事前準備チェックリスト

• [ ] 公式 SO-101 および Feetech のセットアップ手順を確認した
• [ ] port_pick_align/[training,feetech] の依存関係インストールが正常に完了した
• [ ] lerobot および Feetech motors モジュールのインポート試験に通過した
• [ ] Linux で、機材固有のシリアル番号に基づく udev ルールを設定した
• [ ] macOS で、/dev/tty.usbmodem* デバイスの確認手順を把握した
• [ ] 実機到着後に実行するモータ設定およびキャリブレーションのコマンド仕様を把握した
• [ ] 実機 SO-101 のデモでは、real_robot_bringup.md の収録前チェックと収録後 QC も実施する