阿童木機(jī)器人首次解讀AtomMotion
起源-夢想不會(huì)被凍結(jié)
近年來，世界各國圍繞核心技術(shù)的控制與反控制、爭奪與反爭奪，幾乎每天都在演出一幕幕激烈、殘酷的沒有硝煙的戰(zhàn)爭。在工業(yè)4.0的大背景下，工業(yè)機(jī)器人被認(rèn)為是智能制造的重要基石。但我國工業(yè)機(jī)器人企業(yè)面臨著專利少、核心專利缺失的困境，與高歌猛進(jìn)的下游應(yīng)用市場形成巨大的反差。
由于長期以來在核心技術(shù)方面的滯后，我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)依然存在著不少的短板，控制器作為核心部件被國外壟斷，我國在核心技術(shù)與美、日、德等國家差距明顯。因此企業(yè)擁有自主核心技術(shù)才能獲得快速穩(wěn)定的發(fā)展。這是所有機(jī)器人領(lǐng)域從業(yè)者的一個(gè)夢想，也是一個(gè)長時(shí)間的追求。
阿童木機(jī)器人作為技術(shù)創(chuàng)新型企業(yè)，自成立以來持續(xù)投入自主控制系統(tǒng)的研發(fā)。我們需要做一款屬于我們自己的控制器-AtomMotion。
需要
大顯示屏，
最大化的顯示機(jī)器人操作的相關(guān)信息；
能夠保證安全的按鍵操作。
它是我們理想的狀態(tài)
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（示教器）
一切盡在掌握中：10.1寸觸摸屏設(shè)計(jì)，最大化顯示機(jī)器人操作的相關(guān)信息。物理急停和使能按鍵設(shè)計(jì)，更大限度的保護(hù)操作工程師的安全。輕量化的選材，為操作工程師提供更體貼的關(guān)懷。符合實(shí)際應(yīng)用場景的操作界面，最大限度的解放工程師的雙手。
PART 02-控制器篇
需要
高性能處理器，
要具備實(shí)時(shí)性，網(wǎng)口保證可擴(kuò)展性。
它是我們理想的狀態(tài)
（控制器）
通用PC的純代碼實(shí)現(xiàn)：在X86架構(gòu)下借助實(shí)時(shí)通訊技術(shù)，完成伺服電機(jī)的精準(zhǔn)控制。支持多種并聯(lián)機(jī)器人模型，不僅包含常用的并聯(lián)3軸，并聯(lián)3+1軸機(jī)器人模型，還包括并聯(lián)4軸、串并混聯(lián)5軸、Stewart等模型。
支持S型、多項(xiàng)式、sin曲線、cos曲線等速度規(guī)劃類型，以滿足工程師在不同場景下的不同需求。支持單跟蹤、雙跟蹤、圓盤追蹤等不同場合下的跟蹤運(yùn)動(dòng)。支持在力矩模式下的拖動(dòng)示教，以及復(fù)雜軌跡曲線的復(fù)現(xiàn)。
探索-連著這條路跑下去
我國在機(jī)器人領(lǐng)域與世界處于跟跑、并跑和領(lǐng)跑“三跑”并行階段，國外仍然有值得學(xué)習(xí)之處，但國內(nèi)機(jī)器人企業(yè)也有自己的優(yōu)勢。在新一輪科技和產(chǎn)業(yè)變革的醞釀和推進(jìn)中，也將為我們提供難得的"趕超發(fā)展"契機(jī)。
（颶風(fēng)-D4）
突破現(xiàn)有構(gòu)型限制，實(shí)現(xiàn)2+2軸串并混聯(lián)兼顧高速與高性能。具備沿XYZ軸平動(dòng)以及繞Z軸旋轉(zhuǎn)的功能特點(diǎn)。安裝方式多樣靈活，占地空間小，可簡單部署于自動(dòng)化生產(chǎn)線中。
（6自由度-S6）
經(jīng)典的 STEWART 并聯(lián)機(jī)構(gòu)，輕松實(shí)現(xiàn)空間 6自由度運(yùn)動(dòng)，負(fù)載達(dá)到 3000kg，滿足追求最高精度和最大負(fù)載需求。非常適于實(shí)驗(yàn)室、航空航天等行業(yè)的高精度測試作業(yè)，主要用于各種物料的裝配和動(dòng)作模擬等。
1、 速度：我們再次優(yōu)化了平滑段算法，在標(biāo)準(zhǔn)行程下。機(jī)械手的速度由220提升到了252次。
2、振動(dòng)/精度：在完成了基本的速度規(guī)劃后，AtomMotion優(yōu)化了現(xiàn)有的速度規(guī)劃，在相同的測試條件下進(jìn)行測試，優(yōu)化后的振動(dòng)數(shù)值降低了將近百分之30。
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同時(shí)我們還分析了在不同變量(軌跡長度、平滑比例、運(yùn)動(dòng)規(guī)律類型、負(fù)載)下的振動(dòng)表現(xiàn)，試圖找出在不同環(huán)境下對運(yùn)動(dòng)的最優(yōu)結(jié)果。
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（不同加速度類型振動(dòng)對比）
（不同負(fù)載）
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（不同平滑）
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（不同節(jié)拍）
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（不同路徑長度）
（不同追蹤類型）
3、力矩控制：我們還改進(jìn)了拖動(dòng)示教算法，優(yōu)化了拖動(dòng)示教過程中的力補(bǔ)償，使拖動(dòng)過程變得更輕松。同時(shí)優(yōu)化了拖動(dòng)示教的軌跡跟蹤算法，使并聯(lián)機(jī)器人的拖動(dòng)示教能夠真正的進(jìn)入到行業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場中去。
奧德賽-吾等采石之人，當(dāng)心懷大教堂之愿景
目前Atom控制器仍然有許多問題亟待解決。我們根據(jù)和國際控制器在相同條件下的振動(dòng)測試對比表格，振動(dòng)數(shù)值的結(jié)果還是非?？捎^的。但是我們在二次開發(fā)性上有所欠缺，導(dǎo)致在部分應(yīng)用場景下應(yīng)用不夠靈活。同時(shí)在不規(guī)則運(yùn)動(dòng)規(guī)律下的跟蹤抓取精度不理想。
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（振對對比）
接下來，我們?nèi)詫⒊掷m(xù)不斷的提升Atom自主控制器的性能和功能，使AtomRobot能夠適應(yīng)更多不同的場景、更嚴(yán)格的技術(shù)要求。
我們將通過濾波技術(shù)的應(yīng)用，減小機(jī)械手在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的振動(dòng)，從而達(dá)到振動(dòng)幅度降低。將持續(xù)優(yōu)化跟蹤運(yùn)動(dòng)軌跡，優(yōu)化跟蹤算法進(jìn)一步縮小跟蹤誤差，最終提升跟蹤精度。建立二次開發(fā)平臺(tái)環(huán)境，能夠適應(yīng)更多的應(yīng)用場景。同時(shí)進(jìn)一步優(yōu)化用戶界面操作，降低用戶界面操作的學(xué)習(xí)成本。
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