大家好，歡迎關(guān)注深谷學(xué)院《深谷產(chǎn)品課堂》系列文章，在上期的課堂中，我們學(xué)習(xí)了開(kāi)源桌面SCARA機(jī)器人學(xué)習(xí)和操作，本期為大家?guī)?lái)的是開(kāi)源深度學(xué)習(xí)視覺(jué)抓取移動(dòng)作業(yè)智能機(jī)器人學(xué)習(xí)和操作。

環(huán)境版本

· 主機(jī)系統(tǒng)版本：Windows10 64位

· 處理器型號(hào)：Intel-i7

· 所需軟件：Machine

學(xué)習(xí)目標(biāo)

首先學(xué)習(xí)視覺(jué)抓取移動(dòng)機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)。

視覺(jué)抓取移動(dòng)機(jī)器人由驅(qū)控一體化移動(dòng)底盤(pán)、協(xié)作機(jī)器人、避障傳感器系統(tǒng)、激光雷達(dá)導(dǎo)航系統(tǒng)、北斗差分定位系統(tǒng)、3D 視覺(jué)系統(tǒng)和基于 5G 網(wǎng)絡(luò)的通訊系統(tǒng)等組成。

2.機(jī)器人本體

驅(qū)控一體化移動(dòng)底盤(pán)由結(jié)構(gòu)連接件、動(dòng)力總成、獨(dú)立懸架、充氣輪胎，傳感器，系統(tǒng)控制器組成，如下圖所示，每個(gè)輪子都與一個(gè)伺服電機(jī)和一個(gè)減速器連接；定義車(chē)頭左邊為 1 號(hào)電機(jī)，依次為 2、3、4 號(hào)電機(jī)（順時(shí)針計(jì)數(shù)）。底盤(pán)集成安裝了其他詳細(xì)組件，如超聲波雷達(dá)、激光雷達(dá)、深度相機(jī)、備用擴(kuò)展端口、維修倉(cāng)開(kāi)關(guān)、總閘開(kāi)關(guān)、動(dòng)力急停開(kāi)關(guān)、電池倉(cāng)門(mén)。

3.協(xié)作機(jī)器人

協(xié)作機(jī)器人本體由 6 個(gè)可重組的關(guān)節(jié)模組、連接部件、底座、末端部件組成。圖從上到下簡(jiǎn)單地說(shuō)明了六軸機(jī)械臂的兩大組成部分。最上面是防撞保護(hù)套和連桿，下面是關(guān)節(jié)模組。其中六軸機(jī)械臂本體上有一個(gè)EtherCAT接口，對(duì)應(yīng)接線上分布著EtherCAT通訊線和機(jī)械臂的電源線。

4.系統(tǒng)控制器

使用英特爾通用平臺(tái)，適用范圍廣，運(yùn)行 Ubuntu18.04、ROS1 系統(tǒng)，使用CAN 總線通信方式和驅(qū)動(dòng)器通信，完成從指令下發(fā)到里程反饋的閉環(huán)控制效果。產(chǎn)品示意圖如下圖所示。

任務(wù)實(shí)施

任務(wù)實(shí)施包括以下內(nèi)容。接下來(lái)分別進(jìn)行講解與演示。

1、抓取移動(dòng)機(jī)器人啟動(dòng)方式

1）打開(kāi)車(chē)身側(cè)面的空氣開(kāi)關(guān)，打開(kāi)整個(gè)系統(tǒng)供電2）長(zhǎng)按車(chē)身尾部的電源按鈕三秒，完成系統(tǒng)上電，可以清晰的聽(tīng)到繼電器吸合聲3）打開(kāi)機(jī)械臂的抱閘開(kāi)關(guān)，完成機(jī)械臂系統(tǒng)的供電4）開(kāi)啟手柄，按住LB鍵便可操作視覺(jué)抓取移動(dòng)機(jī)器人

2.使用NoMachine遠(yuǎn)程控制程序操作步驟

第一步：首先打開(kāi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，每輛車(chē)會(huì)有不同的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)名稱(chēng)（會(huì)在車(chē)身標(biāo)出），連接該網(wǎng)絡(luò)，利用 NoMachine 遠(yuǎn)程終端連接到“視覺(jué)抓取移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)”的控制器桌面。

第二步：輸入相應(yīng)的用戶(hù)名和密碼，連接進(jìn)入“視覺(jué)抓取移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)”的控制器桌面。

3.使用ROS控制視覺(jué)抓取移動(dòng)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)視覺(jué)抓取

場(chǎng)景由道具樹(shù)、道具蘋(píng)果、道具筐籃、移動(dòng)桌子、視覺(jué)抓取移動(dòng)作業(yè)機(jī)器人平臺(tái)組成；具有一定的展示度，包含了夾爪，機(jī)械臂，視覺(jué)，移動(dòng)平臺(tái)聯(lián)動(dòng)的，操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，具體的實(shí)現(xiàn)流程如下圖：

第一步：在遠(yuǎn)程桌面上開(kāi)啟終端，利用如下命令開(kāi)啟底盤(pán)控制系統(tǒng)：（如果有自啟動(dòng)功能，可省略該步驟）：

第二步：在遠(yuǎn)程桌面上開(kāi)啟終端，利用如下命令開(kāi)啟視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)：

第三步：在遠(yuǎn)程桌面上開(kāi)啟終端，利用如下命令開(kāi)啟場(chǎng)景演示功能：

第四步：將道具水果掛到道具樹(shù)上，掛果高度及場(chǎng)景擺放距離，請(qǐng)參照下圖，以保證機(jī)械臂可以順利的完成水果的摘??；

第五步：使用遙控手柄來(lái)發(fā)布場(chǎng)景開(kāi)啟的命令，具體的使用順序?yàn)椋合劝催b控手柄的“A”鍵，然后松開(kāi)，接著按遙控手柄的“Y”鍵，然后松開(kāi)，等待系統(tǒng)識(shí)別到仿真水果后，將開(kāi)始進(jìn)行場(chǎng)景自動(dòng)演示；單次演示完成后，如果需要再次演示，請(qǐng)重復(fù)步驟九的內(nèi)容。

任務(wù)拓展

1.使用人機(jī)交互軟件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制

在終端輸入：rqtgraph來(lái)查看系統(tǒng)運(yùn)行框圖，理解該框圖，有助于對(duì)理解程序的運(yùn)作。

課堂小結(jié)

下面我們進(jìn)行課堂小結(jié)：

1、簡(jiǎn)述視覺(jué)移動(dòng)抓取機(jī)器人結(jié)構(gòu)組成2、學(xué)會(huì)使用NoMachine遠(yuǎn)程操作配合ROS控制視覺(jué)抓取移動(dòng)機(jī)器人3、使用時(shí)要注意與視覺(jué)抓取移動(dòng)機(jī)器人保持安全距離4、若出現(xiàn)意料之外的情況，請(qǐng)迅速按下急停按鈕