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      • 10.3 可选：真实硬件

      大部分学生会在仿真中学习本章。但如果你手上有 SO-101 硬件（或者打算采购），这一节告诉你如何从仿真无缝过渡到真机。

      核心思想极其简单——你在 10.1 和 10.2 写的所有 DORA 代码，根本不用改。

      数据流接口的一致性

      回顾 10.2 的数据流结构：

      [键盘控制节点]  ──joint_cmd──→  [仿真节点 (PyBullet)]  ──joint_state──→

      换成真实硬件后：

      [键盘控制节点]  ──joint_cmd──→  [硬件驱动节点]  ──joint_state──→

      区别只在最右端节点——把 Python 调用的 p.setJointMotorControl2 换成向串口/I²C/总线发送舵机指令。joint_cmd 的 [joint_idx, angle] 格式原样沿用，joint_state 的 [angle_0, ..., angle_4] 格式原样沿用。

      这就是 DORA 模块化架构的价值——底层换了，接口层不动，上层代码零改动。

      SO-101 硬件简介

      SO-101 是 LeRobot 社区的开源桌面机械臂设计，使用 STS3215 串行总线舵机 驱动。关键信息：

      项目详情
      自由度5 个旋转关节 + 1 个夹爪
      驱动方式STS3215 舵机（TTL 串行总线控制）
      控制板兼容 LeRobot 控制方案（如 feetech-sdk）
      结构件3D 打印（PLA/PETG 均可）
      零件清单见 LeRobot SO-101 官方文档
      价格范围零件 + 舵机 + 控制板 ≈ 600-1000 元人民币

      采购清单

      组件数量说明
      STS3215 舵机6 个5 个关节 + 1 个夹爪。推荐 Waveshare 等授权经销商
      控制板（如基於 STM32）1 块连接电脑 USB，向舵机总线发指令
      3D 打印结构件1 套SO-101 含底座、大小臂、手腕、夹爪
      12V 电源1 个舵机供电（不可从 USB 取电——电流不够）
      杜邦线 / 总线连接线若干舵机与控制板之间的 TTL 总线连接

      连接示意

      [电脑 USB] ──→ [控制板] ──TTL 总线──→ 6 个 STS3215 舵机（串联）
                  ↑
              [12V 电源]
      电源隔离

      舵机和控制板使用 12V 独立电源供电，不可从电脑 USB 直接给舵机供电。USB 只能给控制板提供逻辑电平。12V 电源额定电流至少 3A（所有 6 个舵机同时运动时电流可能超过 2A）。

      软件控制

      SO-101 舵机通过串行总线协议控制。主流方案是用 feetech-sdk（Python 库）直接发角度指令：

      # 伪代码示意——真实硬件驱动节点中替换 PyBullet 调用的部分
from feetech_sdk import FeetechBus

bus = FeetechBus(port="/dev/ttyUSB0")  # 串口设备
bus.write_position(servo_id=1, angle=45)      # 舵机 1 转到 45°
current_angle = bus.read_position(servo_id=1)  # 读取当前角度

      把这层封装到 hardware_driver.py 节点中，替换 simulation_node.py 里的 p.setJointMotorControl2(...) 调用，其余代码完全不动。

      替换仿真节点的步骤

      1. 把 simulation_node.py 复制为 hardware_driver.py
      2. 删掉 setup_pybullet() 中的 PyBullet 初始化代码
      3. 把 set_all_joint_positions 中的 p.setJointMotorControl2(...) 替换为 bus.write_position(servo_id, angle)
      4. 把 get_all_joint_positions 中的 p.getJointState(...) 替换为 bus.read_position(servo_id)
      5. 更新 dataflow.yml 中的 source: simulation_node.py → source: hardware_driver.py

      无硬件学生的替代方案：录制回放（.drec）

      如果你没有 SO-101 硬件，可以在仿真中录制一次控制动作，然后用 .drec 文件回放：

      1. 录制：在 dataflow.yml 中开启录制（DORA CLI 参数）
      2. 回放：用录好的数据文件替代仿真节点，测试你的控制逻辑是否正确

      录制回放的详细用法将在第十二章 12.2 节深入讲解。本章先建立"仿真节点和硬件驱动节点接口一致"的核心认知。

      小结

      • 接口一致性：仿真和真机使用相同的 DORA Topic 和数据格式，上层控制代码不需要改一行。
      • 替换方案：仿真节点 (simulation_node.py) 和硬件驱动节点 (hardware_driver.py) 只是底层调用不同（PyBullet API vs 舵机总线协议）。
      • 无硬件不焦虑：录制回放是练习控制逻辑的有效替代方案。

      这就是从"学会写指令"到"真实控制机器人"的最短路径。