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雙臂力反饋遙操作機器人開放平臺

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更新時間：2024-12-17 16:29:10瀏覽次數：288次

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產品簡介

雙臂力反饋遙操作機器人開放平臺是一種由操作人員在視覺系統的輔助下通過操縱力反饋手柄控制遠程機器人進行作業(yè)的機器人系統，可廣泛應用于遠程醫(yī)療診療、危險環(huán)境遠程作業(yè)等領域。雙臂力反饋遙操作機器人開放平臺為相關領域的科研人員提供了便利的開放性實驗環(huán)境，支撐科研人員快速構建各類力反饋遙操作機器人實驗場景，對相關算法和軟件模塊進行測試。平臺也可以用于各種力反饋遙操作機器人原型系統開發(fā)和操作人員培訓。

詳細介紹

一、產品簡介

二、平臺功能

1.搭建力反饋要操作機器人教學科研環(huán)境

可以基于Matlab/Simulink及Gazebo/V-rep仿真環(huán)境構建力反饋遙操作機器人數字孿生仿真系統，在仿真環(huán)境下對主手端機器人的運動學模型、從手端機械臂的運動學、動力學等建立模型，并對主從機械臂各自的標定、主手到從手的運動映射過程等過程進行仿真；可以建立從手機械臂的動力學模型，對從手運行過程中的柔順力控、虛擬墻阻抗控制等進行仿真。仿真算法可以便利的部署于物理環(huán)境下的從手機械臂控制器進行驗證。可以引入5G/TSN等新型通信媒介，分析通信延時對控制系統的影響和力反饋操作體驗的影響。

2.遠程診療系統原型搭建

通過3D視覺系統，可以快速獲取人體姿態(tài)和位置信息，生成位置限制虛擬墻，輔助人工進行遠程診療操作。配置遠程通信系統和人機交互軟件，顯示診療過程相關信息。

3.工業(yè)工件檢測、打磨類應用系統原型搭建

通過3D視覺系統，可以快速獲取工件姿態(tài)信息，配合AR/VR輔助系統形成虛擬操作環(huán)境，輔助人工進行遠程作業(yè)。配置相關的數據采集、通信軟件及人機交互軟件，顯示作業(yè)過程相關信息。

三、產品特色

n 平臺所用機械臂可以開放底層控制，支持機械臂底層力矩、速度、位置控制，支持用戶基于Simulink軟件進行控制算法真機部署驗證；

n *的二次開發(fā)環(huán)境，配置完整的機器人運動學、動力學、運動規(guī)劃和力控制計算庫，易于二次開發(fā)；

n 支持多種類型的主手操控設備和從手機械臂設備，機械臂法蘭同樣支持多種通信擴展，工具擴展和系統集成便捷；

n 支持3D視覺系統、從手機械臂末端六維力傳感器；

n 支撐擴展進行 AI 數據采集與 AGI 模擬研究等方面的研究、實踐任務；

四、平臺組成

雙臂力反饋遙操作機器人開放平臺主要包含柔性協作六軸機器人、開放式機器人控制系統、6D力反饋系統、3D視覺系統等組成。

1、柔性協作六軸機器人

柔性協作機器人采用全關節(jié)力矩傳感器配置，通過全狀態(tài)反饋的直接力控制技術，避障更靈活、碰撞檢測更靈敏，在兼顧位置控制高精度的同時具備高動態(tài)力控制與柔順控制能力。

1、開放式機器人控制系統

整體：包括通信模塊、運動控制模塊和安全模塊，實現多種構型機器人控制?？梢钥焖俅罱C器人研究或應用平臺，支持機器人控制算法驗證及機器人應用的快速開發(fā)。

功能：支持Matlab/Simulink下建立的動態(tài)系統數學模型應用于實時仿真、算法測試，便于全流程控制和局部算法驗證。支持控制算法的純數字仿真和硬件在環(huán)仿真與機器人真機實時控制。支持Simulink環(huán)境下的自動代碼生成與部署、動態(tài)調參、參數回顯等調試功能。

具有機器人基礎運動庫和高級動力學庫、視覺庫、人工智能算法庫，集成多種總線通訊模塊，支持快速搭建機器人教學的算法開發(fā)環(huán)境。

控制模式：位置，速度，力；

開發(fā)語言：MATLAB, C/C++；

提供完整實驗工程及demo；

支持通信方式：EtherCAT，TCP/IP,UDP

開放機器人底層控制能力，包括軸力控制接口、笛卡爾力控接口、軸位置控制接口、笛卡爾位置控制、笛卡爾阻抗控制、關節(jié)阻抗控制、笛卡爾恒力控制。

提供機器人模型庫，包括正逆運動學、正逆動力學模型和基礎的運動控制、力控制API，支持外部高動態(tài)控制，通信頻率1kHz，全狀態(tài)反饋，包括笛卡爾空間和軸空間的位置、速度、力信息。

3、6D力反饋系統

6D力反饋系統，為一款具有工作空間較大并在所有6自由度上提供力反饋的觸覺設備，接口刷新率可達1K赫茲。用戶使用放置在處的夾持器或手柄 (稱為 “末端執(zhí)行器") 來握住觸覺裝置。兼容市場主流力反饋公司開發(fā)工具包（兼容法國Haption驅動；可選配兼容3dsystems、CHAI3D、Unity）；