基于六轴机械臂的力控及曲面重建技术研究

作者: 发布时间:2024-12-05

【研究目的】

自机器人问世以来,机器人技术迅速发展,越来越聚焦于机器人与人或外部环境发生交互的场景,如打磨抛光、柔顺装配、三维重建等。为了实现交互任务,机器人需要表现出柔顺性,解决很多传统位置控制难以解决的问题,使其具有良好的交互控制和力控制。对于曲面重构技术,它能够将现实世界的三维信息转化为数字世界中的三维物体模型,对汽车、航空航天、船舶、模具、医学等诸多领域具有重要意义。

【技术创新】

本项目与佛山市增广智能科技有限公司进行合作,使用增广智能科技有限公司提供的设备,基于Unity开发一个实现兼容EtherCAT、Modbus TCP通讯协议的DLETA手控装置,同时设计一套3D扫描系统,并结合了点云处理技术以及曲面重建技术实现对被测物体的三维测量及三维重建。主要创新点如下:

(1)将基于力的阻抗控制算法部署到增广智能自研的驱动器,控制算法频率达到200hz;

(2)开发了一款Unity小球移动游戏,利用搭建的DLETA手控装置,完成了游戏中小球的碰撞变形及DLETA手控装置的力反馈,实现了现实世界手控器与虚拟游戏中小球的双向互动;

(3)通过对不同角度下测量的点云数据进行排列组合,得到完整的点云模型,将点云模型进行表面重建,重现出待测模型和对象的原始形态。

【知识产权】

校企联合开发。

【应用领域】

机器人、汽车工业、医疗行业等。

【应用情况】

(1)2023.10,与佛山某科技公司开展六自由度机器人力控算法项目技术协议;

(2)2023.10,与佛山某科技公司共建“北科大顺研院-增广智能科技有限公司联合研发中心”。