一、機器人本體
協作機器人模塊選用珞石機器人xMate3 。
(1)結構形式:7關節串聯機器人;
(2)負載3KG;
(3)重復定位精度:±0.03mm;
(4)最大工作半徑:760±10mm;
(5)運動范圍:1軸±170°;2軸±120°;3軸±170°;4軸±120°;5軸±170°;6軸±120°;7軸±360°;
(6)最大運動速度:各軸180°/s;
(7)手腕允許力矩:1軸110N?m;2軸110N?m;3軸110N?m;4軸110N?m;5軸40N?m;6軸40N?m;7軸40N?m;
(8)本體重量22kg;
(9)防護等級IP54;
(10)底座通信接口: Ethernet 2路/EtherCAT 1路/RS485/DIO;
(11)端通信接口: EtherCAT 1路/電源24V/RS485/DIO;
(12)機器人本體采用模塊化設計,驅控一體型關節;
(13)本體集成控制器;無額外控制柜;
系統及功能:
(1)控制系統開放:機器人控制器主板全部接口連接器均位于機械臂本體上;網線接口數量2;
(2)支持虛擬墻功能:系統便捷設置選項數量2;
(3)支持碰撞檢測功能:便捷靈敏度設置選項數量3;
(4)機器人控制系統支持二次開發功能,支持C++開發,可通過力反饋主手進行遙操作控制,支持與外界通訊;
(5)使用環境溫度:5℃- 45℃;
(6)控制系統具有防碰撞保護功能,無需外接任何傳感設備;
(7)具有負載辨識功能,可設定負載大小,自動識別負載重量;
(8)系統可配I/O4路;
(9)支持拖動示教并零誤差復現;
(10)支持室內自主定位,可自主完成目標工位的定位,并調整雙臂工作初始姿態。
(11)支持力控柔順插拔,可以模擬人手完成航空插頭的插拔過程。
(12)支持3D視覺定位,可在工裝位置不確定情況,引導機器人重定位,進行插拔操作。
二、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。
功能:支持Matlab/Simulink下建立的動態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仿真與機器人真機實時控制。支持Simulink環境下的自動代碼生成與部署、動態調參、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環境。
技術參數:
通信接口類型:位置接口,速度接口,力接口;控制模式:位置,速度,力;開發語言: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,支持外部高動態控制,最高通信頻率1kHz,全狀態反饋,包括笛卡爾空間和軸空間的位置、速度、力信息;
三、梅卡曼德Edu M3D視覺相機
(1)支持工作距離(mm)500-1000
(2)近端視場(mm):520×390 @0.8m
(3)遠端視場(mm):1410×960 @2.0m
(4)分辨率:1280×1024
(5)像素數:1.3MP
(7)標定精度:0.5mm @1m
(8)3D采集時間:0.3-0.9s
(9)基線長度:170mm
(10)外形尺寸:402×75×160 mm
(11)重量1.9kg
(12)計算單元NVIDIA PascalTM 1 TFLOPS with
(13)256 NVIDIA* CUDA@ Cores
(14)工作溫度范圍:0~45 ℃
(15)通訊接口:以太網
(16)工作電壓:12VDC
(17)安全和電磁兼容:CE/FCC/VCCI
(18)防護等級:IP54(標配)/IP65(選配)
(19)散熱:被動散熱
四、通用平臺
采用型材制作,方便安裝機器人及定位裝置,美觀大方配備機箱主機1個;內存條3個;VGA 3個;定位工裝 3個;視覺顯示終端 1個。
尺寸:1800*800*750mm
手抓參數:2個
行程(編程可調):0~95 mm
抓持力(編程可調):10~80 N
最大負載:8 kg
最大抓取速度:120 mm/s
自身重量:1 kg
重復定位精度:±0.03mm
通訊協議 IO、RS485
電源:24V DC ±10%
五、教學場景結構
場景1、配備快換裝置,可同時切換兩種不同手抓來夾取內存條、VGA線纜,完成電腦主機的內存條及VGA線纜接頭的柔順插拔,單次插拔時間不超過20S
場景2、配合視覺完成物流系統無序分揀
場景3、完成電腦主機組裝過程的搬運和分揀功能
六、可以完成的實驗內容
機器人原理認知
協作機器人運動控制及力控編程示教
EtherCAT通訊實驗
七軸冗余運動實驗
機器人手眼標定實驗
圖像處理實驗
協作機器人拖動示教實驗
協作機器人碰撞檢測研究實驗
協作機器人與視覺定位算法分析處理實驗
協作機器人正逆運動學實驗
協作機器人動力學參數辨識實驗
三維圖像處理實驗
協作機器人位姿調整避障實驗
協作機器人裝配實驗