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一、產品簡介

  雙臂力反饋遙操作機器人開放平臺是一種由操作人員在視覺系統的輔助下通過操縱力反饋手柄控制遠程機器人進行作業的機器人系統，可廣泛應用于遠程醫療診療、危險環境遠程作業等領域。雙臂力反饋遙操作機器人開放平臺為相關領域的科研人員提供了便利的開放性實驗環境，支撐科研人員快速構建各類力反饋遙操作機器人實驗場景，對相關算法和軟件模塊進行測試。平臺也可以用于各種力反饋遙操作機器人原型系統開發和操作人員培訓。

二、平臺功能

1.搭建力反饋要操作機器人教學科研環境

  可以基于Matlab/Simulink及Gazebo/V-rep仿真環境構建力反饋遙操作機器人數字孿生仿真系統，在仿真環境下對主手端機器人的運動學模型、從手端機械臂的運動學、動力學等建立模型，并對主從機械臂各自的標定、主手到從手的運動映射過程等過程進行仿真；可以建立從手機械臂的動力學模型，對從手運行過程中的柔順力控、虛擬墻阻抗控制等進行仿真。仿真算法可以便利的部署于物理環境下的從手機械臂控制器進行驗證。可以引入5G/TSN等新型通信媒介，分析通信延時對控制系統的影響和力反饋操作體驗的影響。

2.遠程診療系統原型搭建

  通過3D視覺系統，可以快速獲取人體姿態和位置信息，生成位置限制虛擬墻，輔助人工進行遠程診療操作。配置遠程通信系統和人機交互軟件，顯示診療過程相關信息。

3.工業工件檢測、打磨類應用系統原型搭建

  通過3D視覺系統，可以快速獲取工件姿態信息，配合AR/VR輔助系統形成虛擬操作環境，輔助人工進行遠程作業。配置相關的數據采集、通信軟件及人機交互軟件，顯示作業過程相關信息。

三、產品特色

n 平臺所用機械臂可以開放底層控制，支持機械臂底層力矩、速度、位置控制，支持用戶基于Simulink軟件進行控制算法真機部署驗證；

n 完善的二次開發環境，配置完整的機器人運動學、動力學、運動規劃和力控制計算庫，易于二次開發；

n 支持多種類型的主手操控設備和從手機械臂設備，機械臂法蘭同樣支持多種通信擴展，工具擴展和系統集成便捷；

n 支持3D視覺系統、從手機械臂末端六維力傳感器；

n 支撐擴展進行 AI 數據采集與 AGI 模擬研究等方面的研究、實踐任務；

四、平臺組成

  雙臂力反饋遙操作機器人開放平臺主要包含柔性協作六軸機器人、開放式機器人控制系統、6D力反饋系統、3D視覺系統等組成。

1、柔性協作六軸機器人

柔性協作機器人采用全關節力矩傳感器配置，通過全狀態反饋的直接力控制技術，避障更靈活、碰撞檢測更靈敏，在兼顧位置控制高精度的同時具備高動態力控制與柔順控制能力。

  具有機器人基礎運動庫和高級動力學庫、視覺庫、人工智能算法庫，集成多種總線通訊模塊，支持快速搭建機器人教學的算法開發環境。

控制模式：位置，速度，力；

開發語言：MATLAB, C/C++；

提供完整實驗工程及demo；

支持通信方式：EtherCAT，TCP/IP,UDP

開放機器人底層控制能力，包括軸力控制接口、笛卡爾力控接口、軸位置控制接口、笛卡爾位置控制、笛卡爾阻抗控制、關節阻抗控制、笛卡爾恒力控制。

提供機器人模型庫，包括正逆運動學、正逆動力學模型和基礎的運動控制、力控制API，支持外部高動態控制，最高通信頻率1kHz，全狀態反饋，包括笛卡爾空間和軸空間的位置、速度、力信息。

3、6D力反饋系統

6D力反饋系統， 為一款具有工作空間較大并在所有6自由度上提供力反饋的觸覺設備，接口刷新率最高可達1K赫茲。用戶使用放置在尖端處的夾持器或手柄 (稱為 “末端執行器”) 來握住觸覺裝置。兼容市場主流力反饋公司開發工具包（兼容法國Haption驅動；可選配兼容3dsystems、CHAI3D、Unity）；

工作范圍：520x 220 x 400 mm

旋轉工作空間：260° x 95° x 240°

可施加力（工作區的中心）：10 N (最大)/ 3 N (持續)

旋轉力：0.8Nm（最大） / 0.2Nm（持續）

位置分辨率： 0.023mm

旋轉分辨率：0.0023 °

設備重量： ~5KG

傳輸速率：1000HZ

兼容性：兼容開發工具包（兼容法國 haption驅動；可兼容3dsystems、CHAI3D、Unity、）

4、3D視覺系統

1）工業級3D相機

①智能程度高

基于先進的視覺算法，可處理各類工件以及紙箱、麻袋、貨品等典型物體，輕松應對隨意堆疊、無序放置、一定程度反光、暗色等復雜工況。

②穩定可靠

Mech-Eye工業級3D相機具備IP65防護等級，可在嚴苛的環境中穩定運行，且已通過CE、FCC、VCCI及RoHS認證。

③開放性強，部署簡單高效

提供多語言、多平臺的SDK選擇，接口開放，部署簡單。可選擇搭配Mech-Vision、Mech-Viz使用，輕松、快速部署各類檢測/量測應用。

2）圖形化視覺處理軟件

完全圖形化的視覺軟件，無需編寫代碼即可完成拆垛、無序工件上料等視覺應用。

內置3D視覺、深度學習等前沿算法模塊，可滿足復雜多樣的應用需求。

（圖形化視覺處理軟件）

3）機器人智能編程軟件

完全圖形化的機器人智能編程環境，支持數字孿生。

內置軌跡規劃、碰撞檢測、混碼等智能算法，適配國內外眾多主流品牌機器人，如ABB、KUKA、FANUC、DENSO、UR、AUBO、ROKAE、JAKA等。

（機器人智能編程軟件）

4）機器視覺深度學習平臺軟件

包括缺陷檢測、分類、實例分割等功能，可對物體快速識別、定位、判斷物體狀態以及檢測缺陷算法。

深度學習自主訓練工具，將深度學習模型訓練的數據采集、篩選、導入、標注、模型訓練、驗證及部署應用的過程進行全流程整合，方便自主操作，提升訓練效率，并全程保證數據安全性。

（機器視覺深度學習工作流程）

五、平臺配置清單