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机器人创新实践实验室建设方案

2018-4-13 21:48:32
1.方案简介
机器人创新实践实验室建设方案由教学和科研机器人专家——硅步机器人为机器人、自动化等专业机器人相关的创新实验和实训量身打造。
图1机器人创新实践实验室建设方案
 
图2 HEBI机器人开发套件
 
机器人创新实践实验室建设方案(图1)选用HEBI机器人开发套件作为主要硬件设备,它由X系列模块化关节、输入输出接口板、夹持器与其他配件组成,配以软件开发工具和完善的教程与实验指导书,可用于机器人结构组成、机器人快速原型、机器人定制开发、机器学习、机器人控制技术、非结构化环境等方面的创新实验和实训项目,能够有效训练和培养学生在机器人应用和开发方面的实践能力和创新能力。
2.方案组成与特点
机器人创新实践实验室建设方案提供的HEBI机器人开发套件由一系列模块组成,每个模块都是一个弹性执行器,可分别或同时对扭矩、位置和速度等进行控制。同时,它还集成有多种传感器,可为用户提供定制个性化机器人所需要的一切。
2.1 X系列智能执行器
作为机器人开发套件的主要组成部分,强大的X系列智能执行器让工程师、研究人员、工业集成商甚至大学生能够快速、轻松地定制出任何配置的世界级机器人。这些模块化关节都装有传感器,能够进行位置、速度和灵敏的转矩控制以及三轴惯性测量。
每个执行器都是一个串联的弹性驱动器,它将无刷电机、齿轮传动链、弹簧、编码器和控制电子元件紧凑地集成到一起(图3)。
3 HEBI X系列m
2.2 HEBI I/O
HEBI I/O板(图4)允许用户通过HEBI API和框架与第三方产品进行连接和交互。该模块提供了模拟和数字输入、数字和PWM输出、编码器输入等等。
 
4 HEBI I/O
 
2.3 X系列夹持器
    X系列夹持器(图5)拥有两个轻巧的手指,具有连续转动性能和可定制的手指。电缆驱动设计与远程放置的驱动使机器人手臂具有更高的有效载荷,同时保持高握力。此外,由于X系列执行器是弹性的,所以该系列夹持器可以胜任力感应操作。
图5 X系列夹持器
2.4 其他配件
除了X系列智能执行器外,HEBI机器人套件还提供了搭建和配置个性化机器人所需要的各种配件,如连接件、接线等。
图6 部分配件

 
 
  l 机器人相关的理论学习和实验教学等。
机器人相关的创新创业项目。
机器人相关的实践实训项目。
 
利用HEBI机器人套件搭建的机器人系统具有很高的灵活性。当用户的需求、项目方案或者开发进程发生变化时,利用该套件搭建的机器人系统可以方便地对参数和性能进行修改和调整以适应新的项目需要,也可以重新构建成不同类型的其他机器人(图7)。
 
7 部分应用HEBI机器人套件搭建的机器人
4. 适用专业、课程与实践环节
机器人创新实践实验室建设方案适用专业、课程与实践环节如表1所示:
 
表1  适用专业、课程与实践环节

 

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