兰州新型七自由度机械手项目研发

首先，从技能体系结构来说，嵌入式技能涉及到设备、网络和渠道三大部分，而机器人学则是人工智能领域的六大方向之一，涉及到的内容包含自然语言处理、视觉、机器学习、自动推理等内容，能够说机器人是人工智能技能的归纳表现，难度相对于嵌入式技能来说要更大一些。从现在的使用场景来看，嵌入式开发现在有广泛的使用场景，大到航空飞行器，小到娱乐玩具，简直都有嵌入式技能的身影，而且七自由度机械手项目研发现在已经逐步构建起了一个巨大的产业链，相关的生态也比较老练。嵌入式开发的远景仍是十分广阔的，未来嵌入式开发的功用边界也将随着物联网的开展而不断得到拓宽。相比于兰州七自由度机械手开发来说，机器人的使用场景现在首要会集在工业生产领域，实际上工业机器人也需求采用大量的嵌入式开发技能，也能够说工业机器人的研发是构建在嵌入式技能体系结构之上的。相比于机器人技能来说，嵌入式开发技能体系老练度更高，开发和使用的门槛也更低，而且从嵌入式开发也能够逐步过渡到机器人开发领域，所以对于初学者来说，从嵌入式开发开端学习是比较不错的选择。

兰州七自由度机械手有底盘(腰)、大臂、中臂、小臂、手腕旋转，手腕的俯和仰六个自由度，在手腕项部则通过手爪机构实现对于负载目标的抓取。六自由度机械手作为模拟工业机械手动作的原型机，因此不要求具有较重的负载能力，但对抓取动作精度有较高要求,因此驱动方式选用了直流伺服电机，即腰部回旋、大臂、中臂、小臂动作以及腕部的俯仰动作均采用舵机，手爪机构的开合驱动也通过一台舵机来驱动。 为了进一步 提高机械手抓取动作的定位精度，进一步 为机械手设计了光电检测定位系统。六自由度机械手控制程序首先控制转盘舵机在0到180°范围内来回扫描，当第-个光电传感器检。查到物体(传感器传回-个低电平)时，舵机减缓旋转速度,进行对物体的精确定位。当扫描到物体后，机械臂向前运动，等待测距传感器返回AD值比较匹配，此时即定位到物体具体位置。机械手张开夹取物体，并放到指定位置。然后单片机软件复位,恢复到扫描状态，等待下一一次检测。新型七自由度机械手为了进一步提高机械手在复 杂工作环境中抓取物体的准确度，采用光电传感器构建伺服跟踪控制系统进行抓取定位，所设计的控制系统能使得机械手运动轨迹平滑、稳定和精确。从而能确保机械 手在危险、陌生的工作环境中正常工作，更能大大提高自动化生产线的生产效率,降低危险场所人身事故的发生。

协作机器人的兴起意味着传统机器人必然有某种程度的不足，或者无法适应新的市场需求。总结一下，主要有三点:1.新型七自由度机械手部署成本高；其实相对来讲，工业机器人本身的价格并不高。主流场台使用的机器人，根据负载能力不同，售价区间在￥10w~￥40w。一般情况下一台机器人的使用使用寿命在5~8年，作为比较高端的工业设备来讲并不算贵。传统机器人贵在其部署(将机器人安装到工厂并正常运行)成本上，原因有两个:目前的七自由度机械手项目研发主要负责工厂中重复性的工作，这依赖于其非常高的重复定位精度(重 复到达空间某些固定位置的能力，一般机器人可以做到0.02mm以下)，以及依赖固定的外界环境。为了保证这一点，除了机器人本身的设计要求之外,还需要待加工的产品放在固定的位置，以便机器人每次都可以到同一个地方准确的拿取或者执行某项操作。将之前以工人操作为主的流水线，变为由机器人和自动化设备为主的生产线，是一个系统工程，绝大多数终端工厂客户并不具备这样的能力。

机器人技能是发展最快的工程范畴之一，也是最具有挑战性的一个范畴。几乎一切的机器人，都有不同的操作环境，行为或任务也不同，衔接的传感器和执行器也不同。因此人们经常在不同的硬件平台上运用不同的开发工具来开发机器人。一个工程师开发的成功用于某个机器人的可用操控系统很难再用于另一个新型七自由度机械手，因为应用于传感、自治和电机操控的应用程序接口（API）在语法上是不同的。在规划、原型开发和布置机器人应用时，面对三个最大的挑战：集成传感器和执行器，实现自治以及布置确定性的操控算法至嵌入式硬件。为了应对这些挑战,提供了一整套全新的机器人专用传感器和执行器驱动，以及实现杂乱导航运算的新代码库。并且，有了新型七自由度机械手开发人员只需要运用一个软件开发环境就可以规划操控算法，衔接实践I/O，以及布置至确定性硬件方针。