U-ARM : Interface de téléopération générale à ultra bas coût pour la manipulation robotique

U-ARM : Ultra low-cost general teleoperation interface for robot manipulation

September 2, 2025

papers.authors: Yanwen Zou, Zhaoye Zhou, Chenyang Shi, Zewei Ye, Junda Huang, Yan Ding, Bo Zhao

cs.AI

papers.abstract

Nous proposons U-Arm, un cadre de téléopération leader-suiveur à faible coût et rapidement adaptable, conçu pour s'interfacer avec la plupart des bras robotiques disponibles sur le marché. Notre système prend en charge la téléopération à travers trois bras leaders imprimés en 3D structurellement distincts, qui partagent une logique de contrôle cohérente, permettant une compatibilité transparente avec diverses configurations de robots commerciaux. Par rapport aux interfaces leader-suiveur open-source précédentes, nous avons optimisé à la fois la conception mécanique et la sélection des servomoteurs, atteignant un coût de la nomenclature (BOM) de seulement 50,5 € pour le bras leader à 6 degrés de liberté (DoF) et 56,8 € pour la version à 7 DoF. Pour améliorer l'utilisabilité, nous atténuons le défi commun de contrôle des degrés de liberté redondants grâce à des optimisations mécaniques et de contrôle. Les résultats expérimentaux démontrent qu'U-Arm atteint une efficacité de collecte de données 39 % plus élevée et des taux de réussite comparables dans plusieurs scénarios de manipulation par rapport à Joycon, une autre interface de téléopération à faible coût. Nous avons ouvert les modèles CAO des trois configurations et fourni un support de simulation pour valider les workflows de téléopération. Nous avons également ouvert les données de manipulation réelles collectées avec U-Arm. Le site web du projet est https://github.com/MINT-SJTU/LeRobot-Anything-U-Arm.

English

We propose U-Arm, a low-cost and rapidly adaptable leader-follower teleoperation framework designed to interface with most of commercially available robotic arms. Our system supports teleoperation through three structurally distinct 3D-printed leader arms that share consistent control logic, enabling seamless compatibility with diverse commercial robot configurations. Compared with previous open-source leader-follower interfaces, we further optimized both the mechanical design and servo selection, achieving a bill of materials (BOM) cost of only \50.5 for the 6-DoF leader arm and 56.8 for the 7-DoF version. To enhance usability, we mitigate the common challenge in controlling redundant degrees of freedom by %engineering methods mechanical and control optimizations. Experimental results demonstrate that U-Arm achieves 39\% higher data collection efficiency and comparable task success rates across multiple manipulation scenarios compared with Joycon, another low-cost teleoperation interface. We have open-sourced all CAD models of three configs and also provided simulation support for validating teleoperation workflows. We also open-sourced real-world manipulation data collected with U-Arm. The project website is https://github.com/MINT-SJTU/LeRobot-Anything-U-Arm.