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高級控制軟件開發(fā)

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更新時間：2023-08-19 13:19:07瀏覽次數(shù)：321次

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安徽合動智能科技有限公司

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產(chǎn)品簡介

助力/動力輔助系統(tǒng)開發(fā)助力和“PowerAssistSystem動力輔助系統(tǒng)"是一種“人力+電力"的混合動力模式，主要采用力矩等傳感器檢測運動方向的力或角度，信號傳輸給電子控制單元，電子控制單元根據(jù)一定的控制測量，向電動機驅(qū)動器發(fā)出動作指令，電動機就會根據(jù)具體的需要輸出相應(yīng)大小的力來產(chǎn)生助動力

詳細(xì)介紹

助力/動力輔助系統(tǒng)開發(fā)

助力和“Power Assist System動力輔助系統(tǒng)"是一種“人力+電力"的混合動力模式，主要采用力矩等傳感器檢測運動方向的力或角度，信號傳輸給電子控制單元，電子控制單元根據(jù)一定的控制測量，向電動機驅(qū)動器發(fā)出動作指令，電動機就會根據(jù)具體的需要輸出相應(yīng)大小的力來產(chǎn)生助動力。在外骨骼機器人，助力搬運、提升機械設(shè)備，電動代步車，電動助力轉(zhuǎn)向等場合應(yīng)用廣泛。

合動智能開發(fā)了智能助力機械手的驅(qū)動、控制一體化的系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)緊湊，生產(chǎn)安裝極為方便，性能可靠，主要特點如下：

序號	功能	參數(shù)	序號	功能	參數(shù)
1	供電電壓	48V	5	模擬信號	2路
2	功率	500W	6	制動電阻	不含，需要外接
3	電機	交流伺服	7	伺服模式	電流、速度、位置
4	傳感器	霍爾和光電編碼器	8	其它接口	AD、IO、RS232

碰撞保護(hù)

隨著機器人應(yīng)用范圍增大，人們對機器人的要求也越來越高，尤其在機器人安全性能方面。最初研制的機器人只能完成一些簡單的重復(fù)任務(wù)，不具備人機交互能力；隨著技術(shù)的高速發(fā)展，機器人趨于智能化，能夠完成更加復(fù)雜的任務(wù)，例如噴涂、裝配、鉆孔等。

傳統(tǒng)的工業(yè)機器人并未配備適當(dāng)?shù)陌踩团鲎矙z測系統(tǒng)。因此，為保證機器的安全運行，往往要求配備防護(hù)欄，用于保證運行時與人隔離。

但是隨著技術(shù)發(fā)展，機器人開始承擔(dān)越來越復(fù)雜的任務(wù)。這些任務(wù)往往要求工作人員即時介入，因而使得如何實現(xiàn)安全的人機交互成為至關(guān)重要的問題。為保證安全，控制器需要實時檢測機器人與工作人員之間是否存在碰撞，并通過相應(yīng)的控制策略保證碰撞不至于傷害工作人員。

當(dāng)前，大多數(shù)檢測碰撞或碰撞力都是通過添加外部傳感器實現(xiàn)的。

? 采用腕力傳感器來檢測碰撞：該方法可以精確檢測手抓末端的碰撞力，但無法檢測機器人其它部位的碰撞，故而檢測范圍受限，一般應(yīng)用于磨削力、裝配力等手抓末端碰撞力的檢測。

?采用感知皮膚來檢測碰撞：該方法將感知皮膚覆蓋在機器人全身，可檢測到任意部位的碰撞。但缺點在于，布線比較復(fù)雜，抗力較差，且極大的增加了處理器的運算量。凡是使用外部傳感器檢測碰撞或碰撞力的方法，都不可避免的導(dǎo)致系統(tǒng)成本和復(fù)雜程度的大幅上升。

?采用電機的電流或者反饋的力矩來檢測碰撞：這是一種能夠廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)機器人的方案，無需額外添加傳感器，且檢測范圍能夠覆蓋機器人的整個表面。

綜上，前兩種方法均在不同程度上具有局限性，種方法檢測范圍受限，第二種方法布線復(fù)雜，第三種方法則解決了前兩者的不足，前景。

合動智能機器人的碰撞保護(hù)技術(shù)

考慮到工業(yè)機器人的實際工作情況和性能要求，合動智能采用的正是上述第三種方法，即利用機器人自身傳感器來檢測碰撞。

實現(xiàn)碰撞檢測的流程為，通過驅(qū)動讀取當(dāng)前機器人各關(guān)節(jié)的位置、速度和加速度，再將對應(yīng)的參數(shù)代入下式：

其中

公式中的是過逆動力學(xué)算得的電機所需要的力矩，其計算公式包括慣性力項、科里奧利力和離心力項、重力項及摩擦力項。而當(dāng)中的摩擦力項根據(jù)選擇的摩擦力模型可分解為粘性摩擦力項、庫侖摩擦力項以及補償。

初步看，該過程類似于拖動示教編程，但接下來對于理論力矩的使用就截然不同了。在碰撞檢測中，此理論力矩值將與通過驅(qū)動讀取的實際力矩值進(jìn)行比對。如產(chǎn)生較大差值（即超出設(shè)定的臨界值），則可判斷為機器人遇到了障礙或發(fā)生了碰撞。

通過利用電機的電流或反饋的力矩而實現(xiàn)的碰撞檢測，合動智能研發(fā)的機器人控制器能夠在不額外添加傳感器的前提下實現(xiàn)機器人本體各部分的碰撞檢測，這不但提高了人機交互的安全性和機器人本身的安全性，也從某種程度上提高了機器人的耐用度，同時延長其使用壽命。

角度傳感器的姿態(tài)控制

姿態(tài)控制在眾多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用：

1、相機和攝像機的穩(wěn)定平臺

2、無人機等飛行器

3、無人機等應(yīng)用的云臺

4、機器人

5、超聲波、光電探測器等傳感器穩(wěn)定平臺

6、車載火炮發(fā)射臺等設(shè)備

7、平衡車

姿態(tài)控制的核心技術(shù)是采用陀螺儀、加速度計、光電編碼器等角度傳感器，測量角度，控制器根據(jù)角度信號和一定的控制策略，控制電機，實現(xiàn)被控對象的角度的控制。本研究采用集成三軸陀螺儀和加速度計的MPU6050固態(tài)角度傳感器，實現(xiàn)平衡車、四旋翼無人機、云臺的控制，控制板累計量產(chǎn)一萬多套。