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多传感器融合室外作业智能机器人

多传感器融合室外作业智能机器人-电子游戏登录

文字: 手机页面二维码 2020/4/1     浏览次数:    

产品概述

 

   多传感器融合室外作业智能机器人,是基于matlab/simulink和ros联合开发,集成了安装linux和ros的控制系统,系统由开源四驱自主导航的移动底盘、多轴机械臂、执行末端(仿生灵巧手或电动夹爪)、开源机器视觉系统和北斗导航定位系统,5g通讯等组成。可支持成为机器人工程、机电一体化、自动化、人工智能等专业平台教学实验载体,也可作为机器人、人工智能等领域的高校、研究所和企业的科研载体。同时,也能应用于课程实训、毕业设计、学术竞赛、创新创客、产品开发等。另外,该产品还支持多传感器融合,支持智能语音控制、智能识别、gps、5g远程图传、神经网络、深度学习等应用扩展。对用户搭建目标跟随、巡检机器人、生产线上移动抓取和上下料等场景应用研究提供技术服务及支撑。

  该平台控制算法代码开源,提供丰富的机械臂运动学、动力学控制实验、2d/3d机器抓取等视觉实验、激光雷达的定位导航实验以及轮毂电机控制实验案例,如三环控制实验、电机pid调节实验、导航规划算法实验、ros通讯实验、串口驱动移植实验,can驱动移植实验,视觉标定实验,机器视觉定位实验等。该系统既可以作为自动化专业、机器人专业、机械电子专业、智能制造专业、机械工程专业中相关如《机器人学导论》、《机器人控制技术》、《计算机控制技术》、《电机与伺服控制》、《机器人伺服驱动技术》、《机器人机电一体化技术》、《机器人操作系统》等课程的配套实验实践平台,也同时支撑相关专业和课程的高级控制算法的科研。


产品特点:

1.开源成熟的工业结构,伺服性能优良,定位精度高,技术先进,模块化设计,易于安装和使用。

2.采用simulink和ros联合的图形化算法开发方式,提供多轴臂、激光导航、机器视觉等开源算法模型,方便用户学习研究以及更高级控制算法的验证。

3.通信控制方式简单易学易用,周期短。底盘驱动控制使用rs485总线,周期不大于20ms,机械臂使用can总线,周期小于1.5ms。

4.实验案例内容丰富详细,包含大篇幅的技术及知识点介绍。

5.电气接口开放,通信接口开放,支持二次开发,提供二次开发技术支撑

6.支持多传感器融合,支持智能语音控制、智能识别、gps、5g远程图传、神经网络、深度学习等应用扩展。

7.对用户搭建目标跟随、巡检机器人、生产线移动抓取和上下料等场景应用研究提供技术服务及支撑。


开发概图

 

原理框图


 

开发流程图


 

基于rosmatlab/simulink的避障算法模型图

适配教材

《机器人学导论》

《机器人控制技术》

《电机与伺服控制》

《机器人伺服驱动技术》

《机器人机电一体化技术》

《机器人学、机器视觉与控制》

《机器视觉算法与应用》

《机器学习:使用opencv进行智能图像处理》

《机器人操作系统》

《现代控制理论》

《机器人技术基础》

《运动控制》

《matlab建模与仿真》


实验内容

模块

实验名称

移动底盘

ros小乌龟仿真实验

ros通讯实验

ros关键组件认识

urdf模型的描述和建模

传感器实验

机器人建图实验

amcl自适应定位实验

路径规划和避障实验

串口驱动通信实验

can分析仪驱动通信实验

云台控制实验

视觉slam实验

ros网络布局实验

驱动器三环实验

轮毂电机pid调节实验

初识simulink-ros实验

simulink-ros避障算法实验

机械臂

运动学

机械结构认知实验

驱动和控制系统认知实验

运动学基本知识实验

坐标系和dh参数设定

正运动学控制实验

逆运动学控制实验

关节空间轨迹规划控制实验

笛卡尔空间轨迹规划控制实验

动力学

单关节pid算法正弦曲线跟踪实验

双关节pid算法正弦曲线跟踪实验

单关节自适应控制算法正弦曲线跟踪实验

单关节零力拖动实验

双关节零力拖动实验

伺服驱动控制

can总线通讯实验

单关节转矩控制实验

单关节ptp控制实验

单关节pt控制实验

机器视觉

3d机器视觉在实际场景中的应用

认识realsense相机及型号

基于3d视觉的深度距离测量

深度相机的标定

基于3d视觉的点云技术

基于3d视觉的机械臂抓取

平台支持的综合应用实验

移动机器人运动学正逆解运算

移动机器人抓取路径规划

使用移动机器人实现动态目标的锁定及跟随

三维空间中物品的检测及抓取

基于深度学习算法实现的人脸检测及定位

语音识别在移动机器人技术中的应用

多传感器融合实验

 


性能指标

设备名称

主要技术参考指标

移动底盘

x x 

根据需求可定制

轴距(mm

可定制

/ 后轮距(mm

可定制

车体重量(kg

根据需求可定制

电池类型

锂电池 48v 20ah

电机

直流无刷 4 x 200w 轮毂伺服电机

编码器分辨率:1024

减速箱

驱动器

自主研发双伺服电机驱动器

驱动形式

四轮独立驱动

激光雷达

slam激光雷达单线 16,可增配。

悬架

独立悬架,根据需求可定制。

转向

差速转向

安全装备

伺服刹车/防撞罩

空载最高车速

≤1m/s,可定制

额定运动载量

30-150kg,可定制

最小制动距离

100mm

最小转弯半径

可原地转弯

最大爬坡能力

10°,可定制

最小离地间隙

105mm,可定制

导航系统

ros 自主软件包

控制模式

遥控控制 控制指令模式

遥控器

2.4g/极限距离1km

通讯接口

can

机械臂

供电电压

dc48v

额定功率

小于150w(一般工况下)

工作半径

587mm (节卡zu3

重量

12kg

末端负载

3kg

重复定位精度

±0.02mm

伺服驱动

自主研发的带can总线、支持双编码器、具备电流、速度、位置三闭环的工业级伺服驱动器

控制器

采用ti tms320f28335 dsp进行开发,支持simulink自动代码生成,提供运动学、动力学实验案例

控制软件

支持监控软件对机械臂进行点到点、循环运动等控制

运行范围&最大速度

基座1

±179°& 148°/s

肩部2

±146°& 148°/s

肘部3

±146°& 148°/s

腕部一4

±179°& 148°/s

腕部二5

±179°& 148°/s

腕部三6

±179°& 148°/s

电动夹爪

型号

慧灵efg-20

有效行程

20mm(可调)

夹持力

80n(可调)

尺寸

44*30*124.7mm

重量

458g

电机

伺服电机

输入电压

dc24v

控制方式

逻辑电平控制开合

脉冲控制行程

视觉系统

相机

英特尔realsense d435i

使用环境

室内/室外

最大范围

10米,

精度随标定、场景和照明条件而变化。

图像传感器技术

全局快门,3μmx3μm像素大小

接口

usbc 3.1 gen 1

深度技术

主动红外立体

最小深度距离

0.105 m

景深(fov

最大90°h x 60°v x 100°d

输出分辨率

2208x1242@15fps1920x1080@30fps1280x720@60fps672x376@100fps

软件

采用自主研发的opencv进行目标识别

 

86-0551-65887808
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