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雙臂人形機器人科研平臺

參考價面議
具體成交價以合同協議為準
  • 公司名稱武漢艾克特科技有限公司
  • 品       牌
  • 型       號
  • 所  在  地武漢市
  • 廠商性質其他
  • 更新時間2024/12/17 15:42:09
  • 訪問次數10
產品標簽:

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機器人創新工坊依托沈陽自動化研究所及國家機器人創新中心專家資源及科研成果,校企聯合打造集技術研發、科研創新、技術推廣、成果轉化、人才培養等賦能于一體的新型科創綜合體,結合校企雙方科研資源、政府資源、產業資源等方面的優勢,開展“產學研用”合作,形成科研反哺教學、科研應用社會、科研服務國家的良性機制,提升學校技術研發和科研創新能力,加強社會服務職能;共同籌建建科研中心、教學中心和社會服務中心。 機器人創新工坊成果轉化科研方向主要圍繞工業機器人、協作機器人、水下機器人、康復機器人、農業機器人、特種機器人、工業互聯網、數字孿生、智能制造、機器視覺、人工智能等。目前平臺主要孵化的產品有創新型多電機伺服控制平臺、開放式機器人原理教學平臺、開放式機器人控制與視覺實驗平臺、力反饋遙操作機器人平臺、移動復合機器人科教平臺、智能交互康復機器人平臺、工業互聯網智能制造生產線等深度開源開放的教學科研設備;平臺還為高校提供機器人工程、智能制造、人工智能、自動化等專業解決方案。 武漢艾克特科技有限公司是一家專業從事學校及科研單位實驗室建設的企業,擁有廣泛的高??蛻艉推髽I資源;公司堅持以客戶需求為導向,產品質量為企業生命,員工與企業共同成長為理念,為客戶提供針對性的、全面的、系統的解決方案和高效、滿意的服務。為“機器人創新工坊”的建設提供實際運營及項目對接,為項目落地保駕護航。
多功能機器人
人形機器人已經成為科技界看好的發展熱點之一,已有不少科技公司對人形機器人進行了布局,但真正適用于人形機器人控制算法研究并提供多樣友好的開發環境的人形機器人平臺并不多。本文介紹一款雙臂人形機器人開源平臺,該平臺更好的輔助科研人員進行雙臂人形機器人方面的算法研究。本平臺使用自主研發的通用機器人控制器,開發環境包括:c/c++ 代碼開發環境、MATLAB/Simulink 圖形化開發環境及ROS開發環境。
雙臂人形機器人科研平臺 產品信息

產品簡介

1.以18自由度仿人雙臂機器人為研究對象,多子系統協調控制算法為核心,結合外部傳感設備,開展機器人自主規劃、協調控制、柔順控制等算法實驗研究。
2.支持c/c++、matlab/simulink、ros等多種開發環境。
3.提供通信接口,無需關心設備通信,專注算法研究。
4.控制器支持自定義修改、所開發算法運行與控制器內,具備1bz及以上通信能力。
5.集成度高,便于與移動機器人集成。

產品特點

1、提供機器人柔順控制算法、機器人自主規劃算法、多機器人協調控制算法
2、提供各層次c/c++、matlab/simulink、ros開發環境的二次開發接口
C/C++代碼開發環境:
本控制系統提供了一套用于二次開發的SDK,主要包括控制系統運行必須的動態連接庫、接口頭文件。用戶可以利用這套SDK生成在控制器中運行的應用程序。因此提供的動態鏈接庫必須在控制器中才能正常運行。但可以將其放到裝有ubuntu系統的pc及或虛擬機中開發。如要運行需要將用戶自己開發的庫或可執行程序放到控制器中。
用戶可以將這套SDK添加到自己的開發環境下(c,c++均可),同時可以結合其他第三方功能進行二次開發。用戶可以在ubuntu虛擬機中進行開發,再將動態庫及可執行文件的部署部署到控制器中(可以利用ssh遠程文件拷貝)。用戶可以直接在控制器中直接進行開發,但不建議這么做,因為可能會破壞系統實時性。
本系統提供了一套基于vscode的二次開發工程(c++),但不局限于vscode,可以將SDK中的頭文件及動態庫添加的自己的開發工程下。下面以提供vscode二次開發工程介紹開發工程的組成部分及用法。


用戶可以在系統初始化后添加自己的代碼入口函數。在系統啟動后會進入該函數執行用戶代碼。用戶也可以建立自己的動態鏈接庫,完成功能開發后需要將生產的動態庫及可執行文件拷貝到控制系統中的相應路徑下(動態庫拷貝到“動態庫所在路徑”,可知文件拷貝到“運動控制程序所在路徑”)。
如果用戶不添加任何代碼,所具有的功能為本控制系統提供的功能。用戶的二次開發實際上是在控制系統所提供功能的基礎上增加自定義功能。其中提供了諸多demo程序,供用戶參考使用。
用戶可以利用驅動類接口實現底層算法的開發和驗證,也可以利用運動類接口結合視覺系統實現視覺伺服類應用。
例如io_teach.cpp中使用了驅動類、運動類、示教類接口,實現了利用兩個數字io信號對機器人的個軸進行示教移動操作。代碼如下:


#Include
#Include
#Include
#Include
#Include "HYYRobotInterface.h"
using namespace HYYRobotBase;
void io_test()
{
RTimer timer;
initUserTimer(&timer, 0, 100);
int io1_index=19;
int io2_index=20;
int io1_1=GetDi(io1_index);
int io1=0;
int io2_1=GetDi(io2_index);
int io2=0;
while (1)
{
userTimer(&timer);
io1=GetDi(io1_index);
io2=GetDi(io2_index);
if (robot_ok())
{
if ((0==io1_1)&&(0!=io1))
{
robot_teach_joint(0, 1);
}
else if ((0==io2_1)&&(0!=io2))
{
robot_teach_joint(0, 1);
}
else if ((0==io1)&&(0==io2))
{
robot_teach_stop();
}
}
io1_1=io1;
io2_1=io2;
}
}


MATLAB/Simulink圖形化開發環境:

本工具主要用于機器人系統的算法開發及驗證,需要嵌入的MATLAB中使用,用戶需要自行安裝適合版本的MATLAB,推薦2022及以后版本。同時該工具需要使用HYY機器人控制器作為目標機。

該工具目前支持機器人工具箱和總線工具箱,允許在安裝過程中進行選擇?;谠摴ぞ哂脩艨煽焖俚脑跈C器人或電機系統上進行算法的研發及驗證。

開發環境包括:

機器人工具箱——基于底層目標機的機器人控制系統開發,主要Base(基礎數據接口)、Mode(運動學及動力學)、Trajectory(關節及笛卡爾軌跡)、Utilities(輔助轉換),根據需要選擇對應模塊拖拽到工程中進行設置并進行算法模型搭建,其中Base中的RobotInitialize模塊必須使用。并且模塊數據已被映射的機器人空間,無需關心減速比、編碼器位數等硬件信息。

總線通信工具箱——包括:Bus Init、PDO Transmit、PDO Receive、SDO Ssync Download、SDO Async Upload、SDO Sync DownLoad、SDO Sync Upload模塊,其中的模塊直接對應EtherCAT/CanOpen總線的pdo數據,類型與Simulink Real-Time工具箱。

基礎開發工程——基于機器人工具箱,搭建了包含邏輯控制、初始化移動、目標輸出、實時反饋、安全限制等功能的子系統模型,用戶可將其作為被控對象模型直接使用。

其他MATLAB工具箱——如MATLAB機器人工具箱、模糊工具箱等。

ROS開發環境:

本控制系統為融入ROS生態,提供了驅動包,將本控制系統對接到ROS及ROS2中,支持moveit等軟件對接使用。為了使用ROS需要在控制器中安裝ROS及本控制系統的ROS驅動包,并且配合PC使用。通過ROS主從機機制實現控制器和PC機配合工作,控制器作為ROS主機運行實時驅動節點,PC機作為ROS從機運行非實時節點。實際上也可以不使用PC機,在控制器中運行ROS,即實時驅動節點和非實時節點均在控制器中運行。但這可能降低控制器的實時性,不建議用戶這么做。結合ROS的控制系統框圖如下:

支持的研究方向:

1、機器人力控制理論研究:通過研究柔順控制算法提高機器人接觸式任務的控制性能,如自適應控制、滑模控制、模糊PID控制等,以提高系統的魯棒性和作業精度。

2、多機器人系統動力學建模與辨識方法研究:建立機器人及柔順裝置的精確動力學模型,為控制算法提供理論基礎。

3、機器人自主規劃研究:研究和開發高效率的軌跡規劃算法,根據不同路徑自適應實現不同軌跡的生成,同時可以兼顧深度學習、強化學習開展自主規劃的研究。

4、多機器人協調控制算法研究:利用人工智能技術,針對多機器人系統的動力學模型開展多機器人協調控制的研究。

5、大模型語義解析研究:可以將大模型與雙臂人形機器人科研平臺結合,開展基于大模型的語義級解析。


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