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CR Handは"本当に"人間と同等サイズの6自由度ロボットハンドです。手首取付面から指先までの距離はわずか172mmです。このコンパクトな筐体に全てのモーター・コントロールボックスが納まっており、USBケーブルと電源を接続すればすぐに動作が可能です。高精度FDM 3Dプリンタを活用することでお求めやすい価格を実現しました。教育・研究開発用途に最適です。

　＜主な特徴＞

　＜製品仕様＞

• 重量： 326g

• 電圧： 6V

• モータ牽引力： 最大18N（1指あたり）

• 制御基板： Micro Maestro 6-Channel USB Servo Controller

　＜指先着脱部寸法＞

　＜接続フランジ＞

こちらのリンクより3Dデータのダウンロードが可能です。

見積、注文、その他お問い合わせはadmin@curious-robotics.comまでご連絡下さい。

以下は技術情報となります。

　＜セットアップ＞

１．ドライバ・ソフトウェアのダウンロード
PCにPololu社のドライバとMaestro Control Centerをダウンロードして下さい。

２．ケーブル接続
ハンドとPCを付属のUSBケーブルで接続して下さい。また、ハンドに付属の6V電源アダプタを繋ぎ、コンセントに接続して下さい。

３．ソフトウェア起動
前述の1でダウンロードしたMaestro Control Centerを起動して下さい。

①プルダウンリストより接続した基板を選択して下さい（#XXXXXXXXのように数字で表示されます）。

②#0~5の全てのServoのEnableをチェックして下さい。

③スライダを左右にドラッグして6個のモーター全てが動作することを確認してください。

Maestro Control Centerは、ロボットハンドの操作や設定を直感的に行えるツールです。主な特徴は以下の通りです。

• リアルタイム制御: 各モーターを個別に制御でき、スライダーをドラッグするだけでモーターの位置を調整可能です。 

• クロスプラットフォーム対応: WindowsおよびLinuxに対応しています。 

• スクリプト作成と実行: 内蔵のスクリプトエディタを使用して、簡単なスクリプトを作成・編集し、直接実行できます。これにより、動作の自動化やカスタマイズが可能です。 

• モーションの記録と再生: モーターの動作をシーケンスとして記録し、再生する機能があります。これにより、複雑な動作パターンを簡単に作成・編集できます。 

これらの機能により、CR Handの動作を直感的かつ効率的に設定・制御できます。

４．プログラムからの操作
内蔵する制御基板Pololu Micro Maestro 6-Channel USB Servo Controllerはシリアル通信に対応しており、Pythonなどのプログラミング言語を使用してシリアル通信を行うことでCR Handを使用することが可能です。

以下にPythonとProcessingによるサンプルプログラムを掲載します。どちらの場合も、プログラム内のポート番号を適切に変更して使用してください。

ポート番号はデバイスマネージャーより"Pololu Micro Maestro 6-Servo Controller Port"の番号を確認して使用してください。下図の場合はCOM22となります。

Pythonによるサンプルプログラムの例です。実行すると下図のようなウィンドウが立ち上がります。各ボタンをクリックすることでハンドを操作することが可能です。

# cr_hand_button_controller.py

# Usage:

#   python cr_hand_buttons.py

#   python cr_hand_buttons.py --port COM1 --baud 9600

import sys

import argparse

import time

from typing import List, Dict

try:

    import serial

    from serial.tools import list_ports

except ImportError:

    print("ERROR: This script requires pyserial. Install with: pip install pyserial")

    sys.exit(1)

import tkinter as tk

from tkinter import ttk

# ---- Servo scenarios (Ch0..Ch5) ----

SCENARIOS: Dict[str, List[int]] = {

    "Open":            [4000, 4000, 4000, 4000, 4000, 4000],

    "Pinch_open":      [8000, 7000, 4000, 8000, 8000, 8000],

    "Pinch_close":     [8000, 7000, 6000, 8000, 8000, 8000],

    "Grasp_open":      [8000, 4000, 4000, 4000, 4000, 4000],

    "Grasp_close":     [8000, 6000, 8000, 8000, 8000, 8000],

    "Key_Pinch_open":  [4000, 4000, 8000, 8000, 8000, 8000],

    "Key_Pinch_close": [4000, 8000, 8000, 8000, 8000, 8000],

}

NUM_CHANNELS = 6  # Ch0..Ch5

class MaestroController:

    """

    Pololu Micro Maestro (Command Port) minimal controller.

    Sends 'Set Target' (0x84) commands in quarter-microseconds.

    """

    def __init__(self, port: str, baud: int = 9600, timeout: float = 1.0):

        self.port_name = port

        self.baud = baud

        self.timeout = timeout

        self.ser: serial.Serial | None = None

    def open(self):

        self.ser = serial.Serial(self.port_name, self.baud, timeout=self.timeout)

        time.sleep(0.1)

        print(f"[INFO] Connected to {self.port_name} @ {self.baud}bps")

    def close(self):

        if self.ser and self.ser.is_open:

            self.ser.close()

            print("[INFO] Serial port closed.")

    def set_servo_position(self, channel: int, target: int):

        if not (0 <= channel < 24):

            raise ValueError("Channel out of range.")

        if not (0 <= target <= 16383):

            raise ValueError("Target out of range (0..16383).")

        cmd = bytes([0x84, channel & 0xFF, target & 0x7F, (target >> 7) & 0x7F])

        us = target * 0.25

        print(f"[TX] Ch{channel}: {cmd[0]:#04x} {cmd[1]:#04x} {cmd[2]:#04x} {cmd[3]:#04x} "

              f"| Target={target} ({us:.2f} µs)")

        assert self.ser is not None and self.ser.is_open, "Serial port is not open."

        self.ser.write(cmd)

    def set_all(self, positions: List[int]):

        if len(positions) < NUM_CHANNELS:

            raise ValueError(f"positions must have {NUM_CHANNELS} values.")

        for ch in range(NUM_CHANNELS):

            self.set_servo_position(ch, positions[ch])

def list_available_ports() -> List[str]:

    try:

        return [p.device for p in list_ports.comports()]

    except Exception:

        return []

def build_ui(ctrl: MaestroController):

    root = tk.Tk()

    root.title("CR Hand Button Panel")

    # simple spacing

    root.geometry("420x260")

    root.resizable(False, False)

    container = ttk.Frame(root, padding=12)

    container.pack(fill="both", expand=True)

    title = ttk.Label(container, text="CR Hand Controller", font=("Segoe UI", 14, "bold"))

    title.grid(row=0, column=0, columnspan=3, sticky="w")

    hint = ttk.Label(container, text="Click a button below to send positions.")

    hint.grid(row=1, column=0, columnspan=3, sticky="w", pady=(0, 8))

    status = tk.StringVar(value="Ready.")

    status_lbl = ttk.Label(container, textvariable=status)

    status_lbl.grid(row=99, column=0, columnspan=3, sticky="w", pady=(10, 0))

    # Button callback

    def send(name: str):

        try:

            positions = SCENARIOS[name]

            ctrl.set_all(positions)

            status.set(f"Sent: {name}  {positions}")

        except Exception as e:

            status.set(f"Error: {e}")

            print(f"[ERROR] {e}", file=sys.stderr)

    # Make 7 buttons in a tidy grid (3x3-ish)

    names = list(SCENARIOS.keys())

    for i, name in enumerate(names):

        r, c = divmod(i, 3)

        btn = ttk.Button(container, text=name, command=lambda n=name: send(n), width=16)

        btn.grid(row=2 + r, column=c, padx=6, pady=6, sticky="nsew")

    # Stretch columns a bit

    for c in range(3):

        container.grid_columnconfigure(c, weight=1)

    # Initialize to "Open" like Processing setup()

    try:

        ctrl.set_all(SCENARIOS["Open"])

        status.set(f"Initialized: Open  {SCENARIOS['Open']}")

    except Exception as e:

        status.set(f"Init error: {e}")

        print(f"[ERROR] {e}", file=sys.stderr)

    # Cleanly close serial on window close

    def on_close():

        try:

            ctrl.close()

        finally:

            root.destroy()

    root.protocol("WM_DELETE_WINDOW", on_close)

    return root

def main():

    ports = list_available_ports()

    default_port = "COM1" if "COM1" in ports or not ports else ports[0]

    parser = argparse.ArgumentParser(description="CR Hand button controller (Python + Tkinter + pyserial)")

    parser.add_argument("--port", default=default_port, help=f"Serial port (default: {default_port})")

    parser.add_argument("--baud", type=int, default=9600, help="Baud rate (default: 9600)")

    args = parser.parse_args()

    if ports:

        print("[INFO] Available serial ports:")

        for p in ports:

            print(f"  - {p}")

    else:

        print("[WARN] No serial ports found by pyserial.")

    ctrl = MaestroController(args.port, args.baud)

    try:

        ctrl.open()

    except Exception as e:

        print(f"[FATAL] Could not open {args.port}: {e}")

        sys.exit(1)

    app = build_ui(ctrl)

    app.mainloop()

if __name__ == "__main__":

    main()

こちらはProcessingを使用してキーボード入力からハンドの姿勢の操作する場合の例です。サンプルプログラムをProcessingのテキストエディタにコピー＆ペーストし、ポート番号を実際の番号に変更した上で実行ボタンを押してください。実行するとウィンドウが立ち上がります。このウィンドウがアクティブな状態でキーボードから1~7を入力すると、ハンドはそれぞれの番号に対応した姿勢を取ります。

import processing.serial.*;

// シリアルオブジェクト

Serial myPort;

// 各キー（'1'～'7'）を押した時に設定するサーボ位置を定義

// index: 0〜5がCh0〜Ch5に対応

// 例: scenarios[0]がキー'1'を押した時に設定する各サーボの位置

int[][] scenarios = {

  {4000, 4000, 4000, 4000, 4000, 4000}, // '1'Open

  {8000, 7000, 4000, 8000, 8000, 8000}, // '2'Pinch_open

  {8000, 7000, 6000, 8000, 8000, 8000}, // '3'Pinch_close

  {8000, 4000, 4000, 4000, 4000, 4000}, // '4'Graso_open

  {8000, 6000, 8000, 8000, 8000, 8000}, // '5'Grasp_close

  {4000, 4000, 8000, 8000, 8000, 8000}, // '6'Key_Pinch_open

  {4000, 8000, 8000, 8000, 8000, 8000}  // '7'Key_Pinch_close

};

void setup() {

  size(400, 200);

  // 利用可能なシリアルポートを表示（デバッグ用）

  println(Serial.list());

  // MaestroのCommand Portに接続（適宜ポート名を変更）

  myPort = new Serial(this, "COM4", 9600);

  println("Connected to COM4");

  // 初期状態として、例えばキー'1'のポジションに合わせてみる

  setAllServos(scenarios[0]);

}

void draw() {

  // 特に処理なし

}

// キーが押されたときに呼ばれる

void keyPressed() {

  // '1'～'7' のキーであるか判定

  // '1'はASCIIで49, '7'は55 なので、'1'〜'7'に対応

  if (key >= '1' && key <= '7') {

    int index = key - '1'; // '1'が押されたら0、'2'なら1…と計算

    if (index >= 0 && index < scenarios.length) {

      // scenarios[index]で定義した全サーボの姿勢を設定

      setAllServos(scenarios[index]);

    }

  }

}

// 全サーボ（Ch0〜Ch5）の位置を指定する関数

void setAllServos(int[] positions) {

  for (int ch = 0; ch < 6; ch++) {

    setServoPosition(ch, positions[ch]);

  }

}

// サーボ位置を設定する関数

void setServoPosition(int channel, int target) {

  byte[] command = new byte[4];

  command[0] = (byte)0x84;  // サーボ位置設定コマンド(0x84)

  command[1] = (byte)channel;

  command[2] = (byte)(target & 0x7F);        // 下位7ビット

  command[3] = (byte)((target >> 7) & 0x7F); // 上位7ビット

  println("Sending command to Ch" + channel + ": " 

          + hex(command[0]) + " " 

          + hex(command[1]) + " " 

          + hex(command[2]) + " " 

          + hex(command[3]));

  println("Target: " + target + " (" + (target * 0.25) + "µs)");

  myPort.write(command);

}

基本的な使用方法は以上です。ご不明点等ございましたらadmin@curious-robotics.comまでご連絡下さい。

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