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LGGY-BL23X型人形機器人七軸手臂科研應用
品牌:理工偉業(yè) 咨詢電話:010-82827827 82827835

一、人形七軸手臂的功能特點
本方案所涉及的產(chǎn)品和科研應用場景,均以人形七軸手臂為核心。七軸手臂相比六軸而言,在運動過程中沒有奇異點,可以非常流暢的到達空間中的任意位置,從而盡可能還原人類手臂的運動模式。
1.完全擬人形態(tài)
2.一控二機器人控制器
3.雙臂協(xié)同與深度視覺
4.電子皮膚
5.開源控制算法
二、動態(tài)軌跡跟蹤與目標捕獲系統(tǒng)
1.產(chǎn)品概述
該系統(tǒng)主要面向手臂靈巧控制技術的研發(fā),以設計一款可靈活捕獲用戶拋出的球體的系統(tǒng)為應用場景。

2.主要技術參數(shù)
(1)平臺結構:碳鋼鈑金側板和底板,加固處理,內(nèi)部可安裝運算單元、電氣系統(tǒng)和其他部件;
(2)平臺拓展有移動導軌,通過IO口控制,支持水平方向的快速移動;
(3)移動導軌:運行負載:≥30kg;重復定位精度:≤土0.1mm;最大運行速度:≥200mm/s;
(4)移動導軌上安裝1臺七軸手臂和高幀率深度視覺系統(tǒng),手臂可在平臺上執(zhí)行動態(tài)軌跡跟蹤與目標捕獲任務;
(5)運算單元:CPU:i7 11代及以上;內(nèi)存:16G及以上;硬盤:512G及以上;顯存:8G及以上獨立顯存;
(6)手臂為擬人結構,包含肩關節(jié)、肘關節(jié)、腕關節(jié),其中肩關節(jié)3個自由度、肘關節(jié)2個自由度、腕關節(jié)2個自由度,共7個自由度;
(7)手臂長度:≥750mm,有效工作半徑:≥450mm;
(8)手臂自重:≤12kg,最大負載≥5kg;
(9)手臂重復定位精度:±1mm;
(10)具備實時構建環(huán)境三維點云信息功能:視覺系統(tǒng)可對環(huán)境中的目標進行三維建模,生成三維點云信息,并分析目標姿態(tài)和與機械臂的距離;
(11)具備基于視覺的目標捕獲功能:視覺系統(tǒng)可獲取機器人前方的實時畫面,當用戶拋出球體等目標時,視覺系統(tǒng)可實時完成目標的捕獲,并啟動手臂開啟抓取模式;
(12)具備基于軌跡預測的目標跟蹤功能:視覺系統(tǒng)可結合實時變化的圖像信息分析物體的運動軌跡,并對其全局軌跡進行預測,從而引導手臂完成捕獲前的準備;
(13)具備機器人空中動態(tài)目標實時捕獲功能:手臂可根據(jù)視覺系統(tǒng)反饋的目標軌跡和距離,實時控制移動導軌的運動方向,并調(diào)節(jié)手臂末端的空間姿態(tài),當目標到達手臂末端時,可自動捕獲目標物體,支持捕獲如乒乓球、網(wǎng)球、皮球等不少于三種彈性物體。
三、人形機器人手眼協(xié)同開發(fā)平臺
1.產(chǎn)品概述
該系統(tǒng)主要面向手眼協(xié)同技術的研發(fā),以設計一款通過深度相機的目標位姿分析實現(xiàn)手臂自主抓取的平臺為應用場景。該場景的特點在于,相比傳統(tǒng)工業(yè)現(xiàn)場的相機從頂部垂直向下俯拍安裝,或者復合機器人的相機水平向前拍攝安裝的方式,該平臺的深度相機為30°~60°可調(diào)式安裝,從而高度還原人的眼睛觀察世界的角度,具有更加實際的應用價值。

2.主要技術參數(shù)
(1)平臺結構:碳鋼鈑金側板和底板,加固處理,內(nèi)部可安裝運算單元、電氣系統(tǒng)和其他部件;
(2)平臺上方安裝T型支架,手臂以吊裝形式安裝在支架一側,支架上可固定深度相機,滿足各項手眼協(xié)同任務的開發(fā)需求;
(3)深度相機為斜向俯視角度安裝,與水平方向夾角30°~60°可調(diào),高度還原人眼與手臂的相對位姿,可進行平臺目標識別與手臂的引導控制;
(4)運算單元:CPU:i7 11代及以上;內(nèi)存:16G及以上;硬盤:512G及以上;顯存:8G及以上獨立顯存;
(5)手臂為擬人結構,包含肩關節(jié)、肘關節(jié)、腕關節(jié),其中肩關節(jié)3個自由度、肘關節(jié)2個自由度、腕關節(jié)2個自由度,共7個自由度;
(6)手臂長度:≥750mm,有效工作半徑:≥450mm;
(7)手臂自重:≤12kg,最大負載≥5kg;
(8)手臂重復定位精度:±1mm;
(9)具備實時構建環(huán)境三維點云信息功能:視覺系統(tǒng)可對平臺上的目標進行三維建模,生成三維點云信息,并分析目標姿態(tài)、距離;
(10)具備視覺引導手臂抓取功能:深度視覺系統(tǒng)通過手眼標定,可向手臂發(fā)送目標姿態(tài)、位置、距離等信息,引導手臂進行精準抓??;
(11)提供不少于3個AI+3D視覺協(xié)同控制案例,至少包含:螺絲刀抓取、膠帶抓取、純凈水瓶抓取,且所有案例均要求在視覺系統(tǒng)斜向俯視角度安裝的方式下完成;
(12)提供基于語音控制的手眼協(xié)同產(chǎn)品分類案例:根據(jù)用戶語音發(fā)出的產(chǎn)品分類需求,機器人通過算法分析,將物料筐中的產(chǎn)品依次取出,按照類別有序的擺放于操作平臺上,比如螺絲刀(不少于2把)、膠帶(不少于3卷)、U盤(不少于2個)等;
(13)提供基于語音控制的的產(chǎn)品組裝案例:根據(jù)用戶語音發(fā)出的產(chǎn)品組裝需求,機器人通過算法分析,從操作平臺上的物料筐中挑選出指定的零部件,組裝為指定的產(chǎn)品,比如軸承零部件、筆筒零部件等,并組裝為對應的產(chǎn)品。
四、人形手臂實時防碰撞路徑規(guī)劃平臺
1.產(chǎn)品概述
該系統(tǒng)主要面向手臂實時防碰撞與路徑規(guī)劃技術的研發(fā),以設計一款可對手臂與抓取目標之間的障礙物進行實時分析,自主規(guī)劃抓取路徑并繞過該障礙物的機器人系統(tǒng)。

2.主要技術參數(shù)
(1)平臺結構:碳鋼鈑金側板和底板,加固處理,內(nèi)部可安裝運算單元、電氣系統(tǒng)和其他部件;
(2)平臺上方一側安裝三層貨架,另外一側安裝不少于3個位置可調(diào)的障礙物,通過在貨架上和障礙物后方放置目標物體,構建人形手臂實時防碰撞進行路徑規(guī)劃的抓取場景;
(3)深度相機為2臺,分別安裝于人形手臂末端和障礙物上方,用于對環(huán)境變化進行感知,引導手臂進行障礙規(guī)避和路徑規(guī)劃;
(4)運算單元:CPU:i7 11代及以上;內(nèi)存:16G及以上;硬盤:512G及以上;顯存:8G及以上獨立顯存;
(5)手臂為擬人結構,包含肩關節(jié)、肘關節(jié)、腕關節(jié),其中肩關節(jié)3個自由度、肘關節(jié)2個自由度、腕關節(jié)2個自由度,共7個自由度;
(6)手臂長度:≥750mm,有效工作半徑:≥450mm;
(7)手臂自重:≤12kg,最大負載≥5kg;
(8)手臂重復定位精度:±1mm;
(9)具備實時構建環(huán)境三維點云信息功能:視覺系統(tǒng)可對平臺上的目標和障礙物進行三維建模,生成三維點云信息,并分析目標姿態(tài)、距離,障礙物的位置、尺寸大小;
(10)具備運動學正逆解功能:手臂開放從底層驅動到上層運動建模與控制的源代碼,可進行基礎運動學正逆解模型的搭建,并在此基礎上進行路徑規(guī)劃;
(11)具備實時無碰撞路徑規(guī)劃功能:通過平臺集成的深度視覺系統(tǒng),獲取手臂周圍的多維環(huán)境感知數(shù)據(jù),當手臂在運動過程中遇到障礙物時,可根據(jù)預先學習的避障策略,結合當前障礙物的位置和形狀等信息,自動決策出最佳的避障動作(如減速、繞行、暫停等);
(12)提供貨架商品自主抓取路徑規(guī)劃應用開發(fā)案例:在貨架的三層分別放置一個商品,手臂末端深度相機實時獲取商品的位置,計算出最佳的抓取路徑,引導手臂依次將商品取出,放置到平臺,并實時規(guī)避與貨架的碰撞;
(13)提供障礙物阻擋下的目標抓取應用開發(fā)案例:在三個障礙物的后方分別放置一個純凈水瓶或球體,確保障礙物位于手臂和目標之間,此時,通過頂部深度相機對環(huán)境的三維點云分析和建模,計算出可行的避障路線,進而為手臂規(guī)劃最佳的抓取姿態(tài),直至依次完成三個目標的抓取。
五、咖啡制作機器人
1.產(chǎn)品概述
人形機器人在商業(yè)場景中的應用和探索越來越廣泛,比如巡檢、配送、問診、接待等,而“咖啡制作”作為一個典型的商業(yè)應用,具有廣泛的推廣潛力。本產(chǎn)品采用人形七軸手臂開發(fā),通過打造“咖啡制作”這一高交互性的應用場景,可以面向機器人、自動化及人工智能相關學科構建“產(chǎn)教研融合”創(chuàng)新平臺。

2.主要技術參數(shù)
(1)平臺結構:碳鋼鈑金側板和底板,加固處理,內(nèi)部可安裝運算單元、電氣系統(tǒng)和其他部件;
(2)平臺上方安裝有七軸手臂、咖啡機、牛奶機、紙杯存儲單元、顯示屏等設備,可實現(xiàn)全自動的咖啡制作流程;
(3)咖啡機:全自動咖啡機,支持多種預設飲品配方,具備自動清洗功能,可通過通訊接口與機器人聯(lián)動控制;
(4)牛奶機:全自動牛奶機,根據(jù)用戶口味需要在咖啡中添加牛奶,可通過通訊接口與機器人聯(lián)動控制;
(5)紙杯存儲單元:采用立式多層結構,可容納≥100個紙杯,支持機器人順暢夾取,具備余量檢測和防卡杯設計;
(6)深度相機安裝于機器人手臂末端,用于對環(huán)境進行感知,引導手臂進行路徑規(guī)劃,完成咖啡的全自動制作;
(7)運算單元:CPU:i7 11代及以上;內(nèi)存:32G及以上;硬盤:1T及以上;顯存:24G及以上獨立顯存;
(8)顯示屏:10寸以上觸摸屏,采用IPS硬屏,用于訂單管理和用戶操作;
(9)手臂為擬人結構,包含肩關節(jié)、肘關節(jié)、腕關節(jié),其中肩關節(jié)3個自由度、肘關節(jié)2個自由度、腕關節(jié)2個自由度,共7個自由度;
(10)手臂長度:≥750mm,有效工作半徑:≥450mm;
(11)手臂自重:≤12kg,最大負載≥5kg;
(12)手臂重復定位精度:±1mm;
(13)平臺需部署AI大語言模型,無需聯(lián)網(wǎng),支持在本地進行復雜語音和文本指令的識別和分析;
(14)平臺內(nèi)置語音識別模塊,可實現(xiàn)語音喚醒、識別、語義理解和交互對話功能,支持用戶通過語音下單;
(15)支持模糊語義解析(如“濃一點的冰拿鐵半糖”),支持語音播報制作進度(如“預計等待30秒”),異常情況提示(如“牛奶不足”);
(16)提供語音下單咖啡制作應用開發(fā)案例:用戶通過語音指令選擇咖啡品類(如美式、拿鐵)、濃度、是否加奶等需求,咖啡機根據(jù)品類需求控制水溫,機械臂抓取杯子承接咖啡液,同步完成牛奶定量注入,放置至取餐臺。
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