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移動操作機器人Centauro通過融合自身攜帶的多傳感器信息可實現自主移動和抓取操作

來源: CAAI認知係統與信息處理專委會     編輯:創澤   時間:2020/6/28   主題:其他 [加盟]

Centauro[11]是德國伯恩大學計算機學院研製的遙操作輪腿複合的移動操作機器人(如圖5(a)(b))。Centauro整體采用與半人馬相似的構型,頭部配備一個3維激光雷達,實現對環境的三維建zhon圖和感知;頭部下端四周配置3個廣角相機用於實時監控各部分的運動狀態;頸部配備一台kinect相機用於對抓取目標物體的識別和姿態估計;肩部配備兩個七自由度的機械臂和9自由度的機械手,可以完全模仿人體手臂的全部運動,機械手腕部配備扭力傳感器和手部配備壓力傳感器,用於操作端的力反饋;行走機構由四個5自由的機械腿構成,可完成人體腿部運動的模仿,每個腿部具有獨立驅動的主動輪,可實現平整路麵快速移動和複雜路麵的步態運動,腿部運動由基座的兩個RGB相機實時監控;控製單元由三個PC構成,分別負責基礎係統控製,視覺感知處理和高級功能控製(多傳感器數據融合)。操作者可通過遠程操作平台(如圖5(c))實時操作Cantauro完成各種複雜操作任務,通過簡單設置,Centauro通過融合自身攜帶的多傳感器信息可實現自主移動和抓取操作。Tobias Klamt[12]測試了Centauro在多種操作任務中的係統穩定性(如圖5(d))。



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機器人手腕的係列分享之一

假肢腕設計的有效基準能夠做3自由度運動,即旋前/旋後、屈伸和橈側/尺側偏移,未受影響的腕關節,其最大活動範圍通常在76度/85度

機器人手腕的係列分享之二

旋轉器用於使終端設備沿前臂的縱向放出或滾動,而屈肌使終端設備彎曲或俯仰, OB棘輪式旋轉手腕,被動腕部裝置的鎖定也可以通過使用不可反向驅動的機構來實現

機器人手腕的係列分享之二自由度手腕

2自由度腕部由一個與旋轉器串聯的屈肌單元組成,形成一個U型關節。其中一種設備是OBRoboWrist ,它可以同時鎖住前旋和屈曲,當解鎖時,還可以通過轉動手腕上的項圈來調節運動產生摩擦阻力

機器人手腕的係列分享之三自由度手腕

3自由度人工手腕在某些方麵優於人類的手腕,如運動範圍或扭矩輸出。盡管一些假肢在設計中加入了3自由度手腕,但串行3自由度手腕設備在機器人應用中更普遍

串行腕關節與並行腕關節優缺點對比分析

具有相同數量自由度的設備之間進行比較時,串行機構往往比並行機構更長,對於串行機構,運動範圍和扭矩規格通常簡單地由執行機構的選擇和基本形狀幾何決定

假肢腕關節和機器人腕關節優缺點對比分析

假肢需要直接的人類互動來發揮功能,而機器人手腕則完全是主動的,假腕還包括外部可調節功能,如可調節摩擦或鎖定;機器人手腕的任何調整通常都是在控製係統內完成的

柔軟的靈巧手的設計、製備及驅動

由於軟體材料的發展,靈巧手也開始柔軟起來,如柏林工業大學研製的軟體、欠驅動、柔性多指靈巧手、康奈爾大學研製的軟體多指靈巧手、北京航空航天大學研製的軟體多指靈巧手

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