該平臺是以六自由度機(jī)械臂為被控對象的教學(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、DH建模、正逆運(yùn)動學(xué)、關(guān)節(jié)空間規(guī)劃、笛卡爾空間規(guī)劃、雅克比矩陣、動力學(xué)等實(shí)驗(yàn)課程。
另外該平臺還包含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、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)器視覺檢測系統(tǒng)的運(yùn)作，使整個系統(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)動控制和自動化任務(wù)，同時提高模擬生產(chǎn)效率。機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對配套的工件道具進(jìn)行視覺識別、檢測、定位，提高檢測的精度和速度。電控輸送系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)工件的自動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)器人一起使用可對物料完成空間動態(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)平臺可以實(shí)現(xiàn)對物品的檢測、標(biāo)定、循跡、抓取、碼垛、裝配等工藝應(yīng)用。
平臺特點(diǎn)
1、Matlab/Simulink下建立的動態(tài)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型應(yīng)用于實(shí)時仿真、算法測試，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，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)理論和高級控制算法庫，集成多種總線通訊模塊，建立運(yùn)動學(xué)、動力學(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)項目，結(jié)合標(biāo)配的模型工件，能完成跟隨、抓取、檢測、搬運(yùn)、碼垛、精密裝配等任務(wù)。
核心單元
1.六軸機(jī)械臂
產(chǎn)品特點(diǎn)：
1、安全性高：流線型機(jī)身設(shè)計結(jié)合碰撞檢測功能，操作更安全，搭配圓環(huán)指示燈，實(shí)時掌握機(jī)器人的運(yùn)行狀況，有效降低用戶碰撞風(fēng)險。
2、簡單安裝：機(jī)身小巧，重量輕，擺放在桌面上即可啟動安裝，簡單靈活，機(jī)器人與控制器一體化設(shè)計，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)，通過拖動示教，輕松完成軌跡錄制，支持圖形化編程，快速上手，簡單易用，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)級生態(tài)組件，應(yīng)用場景靈活擴(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，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：
l 統(tǒng)一的操作接口、僅需要簡單的配置即可實(shí)現(xiàn)快速適配；
l 支持多機(jī)器人協(xié)同作業(yè)；
l 運(yùn)動控制支持CIA402協(xié)議，支持通用構(gòu)型的運(yùn)動控制；
l 安全模塊包括支持分布式時鐘、支持冗余、支持熱插拔和支持運(yùn)動狀態(tài)檢測等。
機(jī)器人模型庫：
l 機(jī)器人單軸控制庫
l 機(jī)器人接口庫
l 機(jī)器人基礎(chǔ)控制庫
l 機(jī)器人3D顯示庫
l 傳感器接口庫
l 末端執(zhí)行器接口庫
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)時仿真。連接目標(biāo)機(jī)成功后，啟動實(shí)時仿真。可執(zhí)行文件自動運(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，啟停控制，實(shí)時數(shù)據(jù)存儲等功能；
6. 仿真數(shù)據(jù)分析處理。
3.視覺單元
視覺軟硬件平臺具有功能豐富、性能穩(wěn)定、操作簡便的優(yōu)勢，能夠滿足視覺定位、測量、檢測和識別等豐富的視覺應(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，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)項目和應(yīng)用需求。
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化控制的數(shù)字運(yùn)算控制器，可以將控制指令隨時載入內(nèi)存進(jìn)行儲存與執(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。
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)的吸盤和柔性夾爪應(yīng)用場景。
6.供料傳輸單元
主要用于將物料從料倉推送至皮帶線上，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)確控制物料的推動距離和速度。通過直流減速電機(jī)驅(qū)動，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對射傳感器和編碼器，可以準(zhǔn)確檢測物料在皮帶線上的位置，并實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對物料的空間動態(tài)跟隨和抓取，提高物料的運(yùn)輸效率和準(zhǔn)確性。
7.快換板單元
實(shí)訓(xùn)臺標(biāo)配4個快換板模塊，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實(shí)驗(yàn)對象的視覺識別、檢測、定位，同時實(shí)現(xiàn)對物品循跡、定位抓取、碼垛、裝配等工藝應(yīng)用。實(shí)訓(xùn)臺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)場景。
8.工具盒單元
工具盒單元可將實(shí)訓(xùn)臺零配件及工具統(tǒng)一整理收納，定制的內(nèi)襯模具有效地保護(hù)好每個配件安全存放，不受運(yùn)輸?shù)韧饬τ绊憽９ぞ呦鋬?nèi)包含：實(shí)驗(yàn)對象工件、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。
配套實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
機(jī)器人學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)：
機(jī)器人實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)：
