產品概述

開源六軸協作機械臂系統是由六軸機械臂本體、控制系統、上位機和穩壓電源組成。每個機械臂關節由諧波減速機、力矩電機、高精度絕對值編碼器、高精度增量式光電編碼器和伺服驅動器組成。驅動控制系統是基于MATLAB/Simulink開發。機械臂系統使用完全自主研發的關節驅動器及運動控制器，為教學和科研提供優越的開放性支撐。

系統控制算法代碼開源，提供豐富的運動學、動力學控制實驗以及伺服電機控制實驗案例，如正逆運動學實驗、關節空間軌跡規劃算法實驗、笛卡爾空間軌跡算法實驗、單雙關節PID動力學算法實驗、單關節自適應控制算法實驗以及單雙關節零力拖動實驗等。該系統既可以作為自動化專業、機器人專業、機械電子專業、智能制造專業、機械工程專業中相關如《機器人學導論》、《機器人控制技術》、《計算機控制技術》、《電機與伺服控制》、《機器人伺服驅動技術》、《機器人機電一體化技術》、《機器人操作系統》 等課程的配套實驗實踐平臺，也同時支撐相關專業和課程的運動學、動力學及伺服驅動算法的科研平臺。

產品特點

1.開源成熟工業機械臂產品為實驗載體，支撐機器人建模仿真、機器人學、機器人控制、機器人動力學等教學實驗，以及科研領域的算法驗證實驗和振動分析的控制實驗等。

2.伺服性能優良，重復定位精度高，機械臂模塊化設計，易于安裝，人機交互友好，使用便捷。

3.控制系統采用MATLAB/Simulink軟件進行編程，用戶可以更好更便捷地研究控制算法，并可支撐更高級的控制算法驗證。

4.控制系統采用雙CAN總線通訊，對于不同的機械臂本體，最短控制周期可以達到1.5ms。

5.提供交流伺服驅動器的電流、速度、位置三閉環的伺服控制方法、以及梯形加減速、CAN總線通訊等運動控制算法。

6.支撐零力拖動等高級動力學算法和機器人關鍵技術開發。

開發概圖

適配教材

《機器人學導論》

《機器人控制技術》

《計算機控制技術》

《電機與伺服控制》

《機器人伺服驅動技術》

《機器人機電一體化技術》

《機器人操作系統》

《現代控制理論》

《機器人技術基礎》

《運動控制》

《Matlab建模與仿真》

實驗內容

（一）《機器人學》相關實驗

機械臂運動學控制實驗

1.機器人機械結構認知實驗

2.驅動和控制系統認知實驗

3.運動學基本知識實驗

4.坐標系和DH參數設定

5.正運動學分析實驗

6.逆運動學分析實驗

7.正逆解實物控制實驗

8.關節空間軌跡規劃控制實驗

9.笛卡爾空間軌跡規劃控制實驗

機械臂動力學控制實驗

1.單關節PID算法正弦曲線跟蹤實驗

2.雙關節PID算法正弦曲線跟蹤實驗

3.單關節自適應控制算法正弦曲線跟蹤實驗

4.單關節零力拖動實驗

5.雙關節零力拖動實驗

機械臂伺服電機和驅動器實驗

1.CAN總線通訊實驗

2.單關節轉矩控制實驗

3.單關節PTP控制實驗

4.單關節PT控制實驗

（二）現代控制理論/智能控制相關實驗

現代控制理論實驗

1.控制系統狀態變量認知實驗

2.動力學建?？刂茖嶒?

3.PID控制算法正弦曲線跟蹤實驗

智能控制理論

1.單關節PID智能算法正弦曲線跟蹤控制實驗

2.雙關節PID智能算法正弦曲線跟蹤控制實驗

3.單關節自適應控制算法正弦跟蹤控制實驗

4.單關節零力拖動智能控制實驗

5.雙關節零力拖動智能控制實驗