"卓爾-ARM"復合服務機器人
配套的實驗課程：《復合機器人行業(yè)實訓-物料搬運系統(tǒng)設計》。
“卓爾-ARM”復合機器人是面向機器人工程、人工智能、自動化類、機械類、計算機類、電子信息類等工科專業(yè)的行業(yè)應用實踐、畢業(yè)設計及科研創(chuàng)新的平臺。使用行業(yè)應用級別的控制器、傳感器、驅(qū)動單元、計算單元、通信模塊等，具有行業(yè)應用產(chǎn)品的品質(zhì)和實用性，同時又具有教育所需要的開源、開放性。“卓爾-ARM”符合行業(yè)級復合機器人的典型設計架構(gòu)，搭載激光雷達、深度相機、慣性測量單元等傳感器用于環(huán)境感知、導航定位、路徑規(guī)劃與避障，搭載六自由度協(xié)作機械臂，可實現(xiàn)貨物的移動抓取，搬運放置等應用。以工廠物料搬運碼垛為場景，開發(fā)了豐富的實踐課程。
配套的實驗課程大綱如下：
|
復合機器人行業(yè)實訓-物料搬運系統(tǒng)設計（48學時） |
|||
|---|---|---|---|
|
課次 |
課程名稱 |
內(nèi)容 |
課時 |
|
1 |
復合機器人系統(tǒng)組成 |
介紹復合機器人的設計思路，各系統(tǒng)的組成，各模塊之間的能量流與信息流，觀摩學習復合機器人的運行邏輯。 |
2 |
|
2 |
機器人開發(fā)指導 |
對如何在復合機器人上編程開發(fā)進行學習與實踐，基于機載系統(tǒng)完成基于ROS的通訊案例，進行軟件功能包的管理。 |
2 |
|
3 |
激光雷達數(shù)據(jù)調(diào)試 |
對激光雷達進行數(shù)據(jù)調(diào)試，進行數(shù)據(jù)濾波，濾除遮擋角度的激光雷達數(shù)據(jù)，測試激光雷達是否安裝平整。 |
2 |
|
4 |
IMU數(shù)據(jù)調(diào)試 |
對IMU進行數(shù)據(jù)調(diào)試，并去除零偏，對IMU數(shù)據(jù)進行測試，驗證其是否滿足工作精度。 |
2 |
|
5 |
深度相機調(diào)試 |
對深度相機進行數(shù)據(jù)調(diào)試，提取深度相機的點云信息，并過濾地面，進行深度點云的安裝誤差標定。 |
2 |
|
6 |
超聲/TOF調(diào)試 |
對超聲/TOF進行數(shù)據(jù)調(diào)試，測試超聲/TOF傳感器誤差與精度，基于超聲/TOF實現(xiàn)簡單的障礙物檢測。 |
2 |
|
7 |
碰撞傳感器調(diào)試 |
對碰撞傳感器進行數(shù)據(jù)調(diào)試，基于碰撞傳感器實現(xiàn)簡單的障礙物檢測。 |
2 |
|
8 |
運動控制調(diào)試 |
對機器人底盤進行調(diào)試，下發(fā)速度控制指令，進行運動控制。 |
2 |
|
9 |
里程計數(shù)據(jù)獲取與校準 |
獲取里程計信息，進行里程計校準，驗證里程計誤差是否滿足場景應用要求。 |
2 |
|
10 |
建圖與定位調(diào)試 |
對機載SLAM系統(tǒng)進行調(diào)試，構(gòu)建環(huán)境地圖，通過代碼獲取機器人實時位姿與坐標變換。 |
2 |
|
11 |
導航與避障系統(tǒng)調(diào)試 |
對機載導航定位系統(tǒng)進行調(diào)試，將感知到的障礙物加入代價地圖，實現(xiàn)路徑規(guī)劃、脫困、規(guī)劃路徑到指定地點。通過簡單的ROS代碼發(fā)布路點，驅(qū)動機器人運動。 |
2 |
|
12 |
視覺系統(tǒng)調(diào)試 |
實現(xiàn)基于視覺檢測技術(shù)和深度相機識別產(chǎn)線上要抓取的成品，并進行定位，獲取物品的坐標。 |
2 |
|
13 |
機械臂調(diào)試 |
對機械臂進行簡單的編程調(diào)試，下發(fā)目標點，機械臂末端對齊到目標點位置。 |
2 |
|
14 |
機械手調(diào)試 |
對機械手進行簡單的編程調(diào)試，控制末端機械手爪開合，實現(xiàn)抓取與放置。 |
2 |
|
15 |
抓取綜合調(diào)試 |
將前面三次課的內(nèi)容串聯(lián)起來，實現(xiàn)識別目標后，將抓取目標發(fā)送給機械臂，實現(xiàn)規(guī)劃，最后閉合手爪完成抓取。 |
2 |
|
16 |
放置對接調(diào)試 |
實現(xiàn)基于特征對接貨架上的指定位置，在貨架上的指定位置完成碼放。 |
2 |
|
17 |
整體業(yè)務邏輯編程開發(fā)與調(diào)試 |
在機器人上進行編程開發(fā)，串聯(lián)各個模塊，并進行調(diào)試，完成貨物抓取與搬運任務。 |
12 |
|
18 |
演示與匯報 |
在實際場地進行演示，編寫PPT進行設計思路匯報，填寫實驗報告。 |
4 |