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開放式桌面機(jī)器人綜合科教平臺(tái)

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  機(jī)器人綜合實(shí)訓(xùn)
  機(jī)器人視覺實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

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武漢艾克特科技有限公司

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所在地區(qū)：湖北武漢市

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產(chǎn)品簡(jiǎn)介

開放式桌面機(jī)器人綜合科教平臺(tái)是一款專為教研以及行業(yè)企業(yè)定制的集成實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。本平臺(tái)可以幫助學(xué)生和企業(yè)員工掌握機(jī)器人智能系統(tǒng)的相關(guān)技能，同時(shí)提高他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。我們的平臺(tái)具有多種功能，基于智能機(jī)器人和機(jī)器視覺系統(tǒng)為核心，用于檢測(cè)、搬運(yùn)、碼垛、裝配等應(yīng)用場(chǎng)景，同時(shí)也可以滿足機(jī)器人學(xué)相關(guān)原理及底層控制實(shí)驗(yàn)。

詳細(xì)介紹

該平臺(tái)是以六自由度機(jī)械臂為被控對(duì)象的教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，主要包括六軸機(jī)械臂、開放式控制系統(tǒng)、末端操作工具、開發(fā)pc機(jī)，能夠向?qū)W生提供完整的機(jī)器人教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，包括機(jī)器人系統(tǒng)認(rèn)識(shí)、DH建模、正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)、關(guān)節(jié)空間規(guī)劃、笛卡爾空間規(guī)劃、雅克比矩陣、動(dòng)力學(xué)等實(shí)驗(yàn)課程。

另外該平臺(tái)還包含PLC總控單元、機(jī)器視覺系統(tǒng)、供料輸送單元、輔助電器元件及用于檢測(cè)、搬運(yùn)、碼垛、裝配使用的功能模塊。其中，PLC控制系統(tǒng)可用于控制機(jī)器人和機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)作，使整個(gè)系統(tǒng)更加智能化和高效，其使用的控制程序，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制和自動(dòng)化任務(wù)，同時(shí)提高模擬生產(chǎn)效率。機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)配套的工件道具進(jìn)行視覺識(shí)別、檢測(cè)、定位，提高檢測(cè)的精度和速度。電控輸送系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)上料和在皮帶線上不同位置之間的運(yùn)輸，傳送帶配備了編碼器，配合機(jī)器人一起使用可對(duì)物料完成空間動(dòng)態(tài)跟隨和抓取，提高物料的運(yùn)輸效率和準(zhǔn)確性。此外，我們的實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)還標(biāo)配多款快換工具板，通過自由組合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的檢測(cè)、標(biāo)定、循跡、抓取、碼垛、裝配等工藝應(yīng)用。

平臺(tái)特點(diǎn)

1、Matlab/Simulink下建立的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型應(yīng)用于實(shí)時(shí)仿真、算法測(cè)試，便于全流程控制和局部算法驗(yàn)證。

2、高度集成的機(jī)器人編譯環(huán)境保證了模型的可靠性、準(zhǔn)確度及更小的仿真步長(zhǎng)，提高了模型運(yùn)算速度和控制精度。

3、涵蓋機(jī)器人基礎(chǔ)理論和高級(jí)控制算法庫(kù)，集成多種總線通訊模塊，建立運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)模型，兼具視覺、力覺等處理能力。

4、提供多層次開發(fā)接口，針對(duì)開發(fā)的深度不同，滿足不同層次的開發(fā)需求，深度開放，滿足定制化開發(fā)。

5、既能滿足機(jī)器人學(xué)相關(guān)原理及底層控制實(shí)驗(yàn)，又可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人系統(tǒng)標(biāo)定、軌跡循跡，通訊控制等教學(xué)項(xiàng)目，結(jié)合標(biāo)配的模型工件，能完成跟隨、抓取、檢測(cè)、搬運(yùn)、碼垛、精密裝配等任務(wù)。

核心單元

1.六軸機(jī)械臂

（機(jī)械臂）

產(chǎn)品特點(diǎn)：

1、安全性高：流線型機(jī)身設(shè)計(jì)結(jié)合碰撞檢測(cè)功能，操作更安全，搭配圓環(huán)指示燈，實(shí)時(shí)掌握機(jī)器人的運(yùn)行狀況，有效降低用戶碰撞風(fēng)險(xiǎn)。

2、簡(jiǎn)單安裝：機(jī)身小巧，重量輕，擺放在桌面上即可啟動(dòng)安裝，簡(jiǎn)單靈活，機(jī)器人與控制器一體化設(shè)計(jì)，免去了復(fù)雜的連線，插電即用。

3、快速上手：基于自研的軌跡復(fù)現(xiàn)技術(shù)，通過拖動(dòng)示教，輕松完成軌跡錄制，支持圖形化編程，快速上手，簡(jiǎn)單易用，人人可操作。

4、靈活拓展：支持 ROS, Matlab、Labview、C++ 等控制方式，豐富的開發(fā)接口支持二次開發(fā)，適配吸盤、夾爪、滑軌等工業(yè)級(jí)生態(tài)組件，應(yīng)用場(chǎng)景靈活擴(kuò)展。

2.開放式控制系統(tǒng)

開放式控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多種構(gòu)型機(jī)器人控制。支持用戶快速搭建機(jī)器人研究或應(yīng)用平臺(tái)，支持機(jī)器人控制算法驗(yàn)證及機(jī)器人應(yīng)用的快速開發(fā)。

特征優(yōu)勢(shì)：

l 統(tǒng)一的操作接口、僅需要簡(jiǎn)單的配置即可實(shí)現(xiàn)快速適配；

l 支持多機(jī)器人協(xié)同作業(yè)；

l 運(yùn)動(dòng)控制支持CIA402協(xié)議，支持通用構(gòu)型的運(yùn)動(dòng)控制；

l 安全模塊包括支持分布式時(shí)鐘、支持冗余、支持熱插拔和支持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)等。

機(jī)器人模型庫(kù)：

l 機(jī)器人單軸控制庫(kù)

l 機(jī)器人接口庫(kù)

l 機(jī)器人基礎(chǔ)控制庫(kù)

l 機(jī)器人3D顯示庫(kù)

l 傳感器接口庫(kù)

l 末端執(zhí)行器接口庫(kù)

機(jī)器人軟件開發(fā)工具：

機(jī)器人應(yīng)用開發(fā)工具(CPS Builder)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人控制系統(tǒng)的模型搭建，快速仿真測(cè)試。

l 開發(fā)流程

1. 數(shù)字仿真。在Simulink中建立機(jī)器人控制模型，初步驗(yàn)證模型及算法；

2. 半實(shí)物模型準(zhǔn)備。對(duì)數(shù)字仿真模型進(jìn)行修改，建立半實(shí)物仿真模型；

3. 目標(biāo)代碼自動(dòng)生成。將Simulink模型轉(zhuǎn)化為C代碼，并最終編譯為可執(zhí)行程序；

4. 仿真配置管理。配置仿真目標(biāo)機(jī)屬性；

5. 實(shí)時(shí)仿真。連接目標(biāo)機(jī)成功后，啟動(dòng)實(shí)時(shí)仿真?？蓤?zhí)行文件自動(dòng)運(yùn)行，與實(shí)際機(jī)器人系統(tǒng)或HIL交互；開發(fā)工具支持在線調(diào)參，啟?？刂?，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能；

6. 仿真數(shù)據(jù)分析處理。

3.視覺單元

視覺軟硬件平臺(tái)具有功能豐富、性能穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便的優(yōu)勢(shì)，能夠滿足視覺定位、測(cè)量、檢測(cè)和識(shí)別等豐富的視覺應(yīng)用需求。系統(tǒng)自帶千余種圖像處理算子，算法性能優(yōu)秀，具備強(qiáng)大的視覺分析工具庫(kù)，可快速構(gòu)建機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)，滿足不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和應(yīng)用需求。

（視覺單元）

4.總控單元

總控單元配備了西門子S7-1200PLC以及拓展I/0模塊和HMI觸摸屏。其中核心部件PLC（可編程邏輯控制器）為一種具有微處理器的用于自動(dòng)化控制的數(shù)字運(yùn)算控制器，可以將控制指令隨時(shí)載入內(nèi)存進(jìn)行儲(chǔ)存與執(zhí)行。可編程控制器由CPU、指令及數(shù)據(jù)內(nèi)存、輸入/輸出接口、電源、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換等功能單元組成。通過HMI可實(shí)現(xiàn)對(duì)總控系統(tǒng)的快速調(diào)試及控制，大大提高了設(shè)備的應(yīng)用效率及準(zhǔn)確性。

（總控單元）

5.迷你氣泵盒

相較于傳統(tǒng)供氣方式噪音大、體積大、成本高，此款氣泵盒為客戶提供了一種更便捷、簡(jiǎn)單的供氣和使用方式。氣泵盒可以提供-70~110kpa的氣壓范圍，其外觀設(shè)計(jì)精巧，便于可通過I/O控制接口直接和機(jī)器人適配，即插即用，并可適用于日常大多數(shù)的吸盤和柔性?shī)A爪應(yīng)用場(chǎng)景。

（氣泵盒）

6.供料傳輸單元

主要用于將物料從料倉(cāng)推送至皮帶線上，以實(shí)現(xiàn)物料在不同位置之間的運(yùn)輸。該傳送帶采用內(nèi)置步進(jìn)電機(jī)，可以準(zhǔn)確控制物料的推動(dòng)距離和速度。通過直流減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可控制皮帶線的轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)不同物料的運(yùn)輸需求。此外，該傳送帶還配備了多個(gè)對(duì)射傳感器和編碼器，可以準(zhǔn)確檢測(cè)物料在皮帶線上的位置，并實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對(duì)物料的空間動(dòng)態(tài)跟隨和抓取，提高物料的運(yùn)輸效率和準(zhǔn)確性。

（供料傳輸單元）

7.快換板單元

實(shí)訓(xùn)臺(tái)標(biāo)配4個(gè)快換板模塊，包含：軌跡板、標(biāo)準(zhǔn)視覺載物板、手機(jī)模型工件載物板、圓形/矩形工件載物板。配合機(jī)器人執(zhí)行單元和視覺單元可完成對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的視覺識(shí)別、檢測(cè)、定位，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)物品循跡、定位抓取、碼垛、裝配等工藝應(yīng)用。實(shí)訓(xùn)臺(tái)配置有通用的固定接口，方便根據(jù)客戶定制化需求拓展、增配快換工具板，以滿足更多的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。

（快換板單元）

8.工具盒單元

工具盒單元可將實(shí)訓(xùn)臺(tái)零配件及工具統(tǒng)一整理收納，定制的內(nèi)襯模具有效地保護(hù)好每個(gè)配件安全存放，不受運(yùn)輸?shù)韧饬τ绊?。工具箱?nèi)包含：實(shí)驗(yàn)對(duì)象工件、工具、機(jī)器人末端轉(zhuǎn)接板、標(biāo)定針、吸盤、螺絲、接頭備件等。