? 实时监控功能:通过本软件界面,可实时地监控网络(输入、输出及总的)流量信息和现
场比赛情况(包括球的位置、机器人的位姿、机器人的硬件、软件运行情况等),快速可靠地检测系统出现的故障,为修复机器人故障提供的依据。 ? 测试功能:包括在线测试和离线测试功能。
在线测试:选择测试模式的在线测试按扭,通过分析界面实时显示数据等信息,可完成对机器人视觉、运动控制等程序设计和算法实现的可行性分析和测试;
离线测试: 为解决多机器人的任务分配与决策、协作导航等具体问题提供一个可视化的仿真平台,加快场外决策算法、多传感器信息融合算法等的实现。 ? 特点: ?
易用性:本软件所实现的功能都可由用户使用鼠标操作来完成,同时提供一些键盘功能键与快捷键方便用户的使用。所有操作都不需要用户进行代码编写(获得作者许可的对软件的二次开发除外)。
图形化:本软件使用了大量的可视化控件,同时为了实现有限状态机的方法还自主开发了大量的实用控件。
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2.4.1.3 工业级六自由度机械手
概述:
六自由度机器人是一种典型的工业机器人,在自动搬运、装配、焊接、喷涂等工业现场中有广泛的应用。固高科技GRB系列六自由度机器人是固高成熟完备的运动控制技术与先进的设计和教学理念有机结合的产物,既满足工业现场要求,也是教学、科研机构进行运动规划和编程系统设计的理想对象。该机器人采用六关节串联结构,各个关节以“绝对编码器电机+精密谐波减速器”为传动。在小臂处留有安装摄像头、气动工具等外部设备的接口,并提供备用电气接口,方便用户进行功能扩展。机器人的控制方面,采用集成了PC技术、图像技术、逻辑控制及专业运动控制技术的VME运动控制器,性能可靠稳定,高速高精度。 技术特点:
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开放式控制实验平台
基于VME总线高性能工业运动控制器的开放式平台,支持用户自主开发;
通用智能运动控制开发平台,采用VC++面向对象的软件或德国CoDeSys实时软件控制; 配备图形示教功能,便于机器人的编程操作和应用培训;?
配套内容详尽的操作手册和学生实验指导书,通过实例演示,引导用户操作并学习如何基于运动控制器开发各种应用软件系统。 工业化设计与制造
机构设计成6轴串联旋转式关节,各关节采用绝对型编码盘交流伺服电机驱动,谐波减速器传动;
按照工业标准设计和制造;
模块化结构,简单、紧凑; 预留电气与气动标准接口;
紧凑的结构,较高的负载,具有更快的轴动作速度;?
33
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许用扭矩和转动惯量的提高是机器人能够在更广阔的应用场合用于搬运,点焊,装配,点胶,切割,喷涂等行业;
具备最大的工作半径和最小的干涉半径,工作范围变大,在系统设计上提供较大的灵活性,夹具、剪丝机等设备可以采用更高效的安装方式;
控制软件:
技术参数:
项 目 第一伸臂(J3到J2) 臂长 第一伸臂偏移(J2到J1) 第二伸臂长(J5到J3) 第二伸臂偏移(J4到J3) 运动半径 R2(从P点到J1) R3(P点盲区) J1 运动范围 运动角度 J2 J3 J4 J5 J6 末端合成速度 J1 J2 运动速度 J3 J4 J5 J6 J1 J2 关节分辨率 J3 J4 J5 指 标 720 mm 150 mm 645 mm 150 mm 1537 mm 356 mm ±180 deg -105,+175 deg -235,+85 deg ±180 deg -40, +220 deg ±360 deg >8000 mm/s 140 deg/s 180 deg/s 225 deg/s 450 deg/s 450 deg/s 545 deg/s 2048000 pulse /r 1638400 pulse /r 1310720 pulse /r 655360 pulse /r 655360 pulse /r 34
J6 运动重复精度 最大许用负载惯量 最大负载 重量 控制轴数 CPU 图像处理卡(可选) X/Y/Z J4 J5 J6 540672 pulse /r ±0.08 mm 0.3 kg*m 2220.3 kg*m 0.2 kg*m 6 kg 140 kg 供8轴伺服/步进控制 X86架构CPU板,赛扬1.6GCPU,提供USB2.0、10M/100M以太网、键盘、鼠标、VGA、CF卡标准接口 支持两路视频输入,支持PAL、NTSC制式,隔行/逐行扫描 VME控制器 2.4.2 适用对象:
适于机电、电气自动化及计算机类专业高年级学生专业认知实践或研究生科研或组织RoboCup足球中型组比赛
2.4.3 教学目标(以中型组RoboCup四轮全向足球机器人为例)
通过对智能移动机器人的分解、装配、调试、编程,真正理解智能机器人的原理、控制、应用及基础编程等,对所学各种基础和专业知识进行综合应用实践。
因该对象符合RoboCup中型组比赛要求,可组织参加RoboCup比赛,也可作为本科生科技创新研究、课程与毕业设计用,也可作为研究生科研用。
实验目录:
第1章 1.1
1.2 1.3
智能移动机器人的大脑和编程环境 智能移动机器人的大脑硬件和软件 笔记本电脑 嵌入式工控机
编程环境的安装与使用
智能移动机器人的伺服电机与运动控制 直流伺服电机简介
智能运动控制与驱动器简介 智能运动控制器的调试环境 直流伺服电机的力矩控制 直流伺服电机的速度控制 直流伺服电机的位置控制 智能控制器的DLL与编程
智能移动机器人的移动机构和运动测试 两轮差动移动机构与运动学编程 三轮万向移动机构与运动学编程
1.4 第2章 2.1
2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7
第3章 3.1
3.2
35
3.3
四轮万向移动机构与运动学编程 两轮差动机器人的运动学测试编程 智能移动机器人的力觉导航 直流伺服电机的力觉反馈
智能移动机器人的力觉导航策略与编程 智能移动机器人的红外导航 红外测距传感器简介
红外导航策略与编程
红外和力觉的混合导航策略与编程 智能移动机器人的超声导航 超声波测距传感器简介 超声导航策略与编程
超声、红外和力觉的混合导航策略与编程 智能移动机器人的目标跟踪
全向视觉系统的简介
目标颜色的选定和颜色滤波器的调整 颜色目标的跟踪策略
全向视觉系统的DLL与编程 颜色球跟踪实践
智能移动机器人的人脸识别与跟踪 人脸识别视觉系统简介 人脸识别系统的DLL与编程 人脸跟踪 …
智能移动机器人的通讯与协作 无线通讯网络
智能移动机器人的远程操作 多智能机器人的通讯实践
3.4 第4章 4.1 4.2
第5章 5.1
5.2 5.3 6.1 6.2
第6章
6.3 第7章
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5
第8章 8.1 8.2 8.3 第9章 9.1
9.2 9.3
第10章 智能移动机器人的应用——RoboCup中型足球机器人竞赛
10.1 RoboCup中型组足球机器人竞赛简介 10.2 足球机器人的软件模型
10.3 10.4 10.5 10.6
足球机器人的视觉模块与使用 足球机器人的世界模型 足球机器人的决策状态机 足球机器人的对抗演练
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