开放式触觉遥操作机器人科研实验系统

开放式触觉遥操作机器人科研实验系统

应用实例

Omni Bundle是促进机器人和触觉技术教学并且兼容MATLAB/Simulink的机器人

§  了解机器人和触觉技术的高性价比解决方案

        Omni Bundle是一个高性价比的机器人，用于介绍机器人和触觉技术的中高级控制概念和理论。结合了Geomagic Touch™ (原SensAble Phantom Omni) 触觉装置，Quanser开发的 QUARC® 控制软件和课件，使学生更容易将理论知识转化成动手实践经验。 

§  新型机器人和触觉课程

       课件材料涉及基本的机器人概念，例如正向和逆运动学建模, 雅可比行列式, PID 控制和和路径规划。也包含先进的触觉技术概念，例如力的计算, 碰撞检测和虚拟对象动力学。

课件提供基于触觉技术的练习实验，学生可以快速的建立基本虚拟环境，并以此为基础设计更复杂的多对象环境，多触点的触觉交互，力反馈，遥操作和协作触觉技术。

§  工作原理

      Geomagic Touch触觉装置是一个6关节机器人, 包括3个驱动关节和3个非驱动关节。

3个电机可以驱动末端器（-手写笔的顶端）跨越整个工作区域。通过数字编码器测量沿X,Y,Z轴的位置，电位器测量轴的旋转（俯仰，偏航和旋转）位置。

QUARC实时控制软件的模块库提供接口与设备的交互。

§  OMNI BUNDLE  工作站组成

Geomagic Touch™ （原SensAble Phantom Omni)

QUARC实时控制软件，兼容MATLAB®/Simulink®

快速入门指南，教师和学生手册（提供电子版）

预设的控制器案例和完整的动态模型

课程内容

§  正向运动学和D-H参数

§  逆运动学

§  关节水平的PD 和 PID 控制

§  轨迹规划(关节空间，任务空间)

§  雅可比行列式推导及应用

§  各种力学定律触觉演示(力场, 软接触和硬接触等）

特点

§  CE认证 Geomagic Touch (原 SenAble Phantom Omni) 触觉装置

§  6DOF 位置传感

§  便携式设计，占用空间少，使用地点灵活

§  特别定制的可移动手写笔

§  手写笔集成两个易于使用的瞬时开关

§  增加腕托提高用户的舒适度

§  针对接墨水瓶用于自动空间矫正

§  完全兼容 MATLAB®/Simulink®

§  完整的文档和控制器参数设置

§  开放式控制器设计，用户可以自由设计控制器

设备参数

力反馈空间 (W x H x D) 

设备桌面尺寸

设备重量

关节活动度

标称位置分辨率

额定最大输出力

连续输出力 (24 hrs.)

表现在笔尖惯性

力反馈

硬度

接口

160 mm x 120 mm x 70 mm

168mm x 203 mm

1.8kg

手腕旋转范围

>450 dpi / 0.055 mm

3.3N

0.88N

1.26N/mm (X axis) / 2.31 N/mm (Y axis) / 1.02 N/mm (Z axis

45g

x, y, z

以太网接口

工作站组成

设备

控制设计环境

文档

实时软件运行环境

控制器样本

Geomagic Touch™ (原 SensAble Phantom Omni) 触觉设备

Quanser QUARC® 兼容r MATLAB®/Simulink®

快速使用指南, 教师和学生手册

Microsoft Windows®