少人化、集控化、安全化..... 一直是工業(yè)機(jī)器人的代名詞，在探索工業(yè)機(jī)器人的道路上，如何讓工業(yè)機(jī)器人在確保安全穩(wěn)定的情況下提高產(chǎn)能、降低制造成本、實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人智能化并順利完成任務(wù)一直是中科深谷不斷探索的方向。

PART 0１ 高危行業(yè)對(duì)工業(yè)（特種）機(jī)器人需求迫切

       目前澆鑄行業(yè)現(xiàn)狀，因工作環(huán)境差，安全事故發(fā)生幾率大，造成人才流失嚴(yán)重，人員流動(dòng)性大；澆注生產(chǎn)流水線工段和鐵水熔化工段不在同一個(gè)車間，而且距離較遠(yuǎn)，用行車無(wú)法將鐵水熔化工段的鐵水直接吊運(yùn)到澆注生產(chǎn)流水線工段進(jìn)行澆注。需要用叉車將放在叉架上裝著鐵水的鐵水包叉到澆注生產(chǎn)流水線的澆注機(jī)旁，然后再行車將裝著鐵水的鐵水包吊起，將鐵水傾倒入澆注機(jī)的澆包內(nèi)進(jìn)行澆注的。不但繁瑣，而且時(shí)間長(zhǎng)，既影響生產(chǎn)效率，又降低鐵水溫度、影響產(chǎn)品質(zhì)量。

       工業(yè)（特種）機(jī)器人的出現(xiàn)，一方面既可以保質(zhì)保量完成工作，又可以有效避免潛在的危險(xiǎn)有可能帶來(lái)的惡果；另一方面，應(yīng)用機(jī)器人員工可以為企業(yè)在發(fā)展中提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品技術(shù)含量、擴(kuò)大企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，這一點(diǎn)已經(jīng)得到廣泛共識(shí)。

PART 0２ 開源鋼水轉(zhuǎn)運(yùn)解決方案，告別危險(xiǎn)低效率的澆鑄作業(yè)

       中科深谷與甘肅某高校合作最新推出的鋼水轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)器人是一款用于模擬鑄造、冶煉等工業(yè)應(yīng)用，集教學(xué)與科研一體的特種機(jī)器人。采用國(guó)際先進(jìn)的基于模型設(shè)計(jì)（MBD）的開發(fā)方法，覆蓋整個(gè)產(chǎn)品的開發(fā)的全過(guò)程，從Simscape三維仿真驗(yàn)證、Simulink控制算法設(shè)計(jì)等。

      開源鋼水轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)器人采用四軸并聯(lián)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼水容器的六自由度控制，用于鑄造等需要較精準(zhǔn)澆鑄鋼水的場(chǎng)合。該機(jī)器人由四軸并聯(lián)機(jī)器人本體、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)組成。控制系統(tǒng)采用中科深谷自主研發(fā)的全新一代的CSPACE-RT產(chǎn)品，基于x86架構(gòu)，處理器采用四核Intel I7處理器，內(nèi)存達(dá)8G，硬盤支持120GSSD+1T可擴(kuò)展，多路PCI/PCIe外擴(kuò)板卡接口?；贛ATLAB/Simulink工具實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制算法仿真和驗(yàn)證、自動(dòng)代碼生成、實(shí)時(shí)控制、控制參數(shù)和指令在線調(diào)節(jié)和狀態(tài)監(jiān)控的功能；同時(shí)采用Linux ROS和Gazebo對(duì)機(jī)器人進(jìn)行數(shù)字孿生設(shè)計(jì)，能通過(guò)3D模型實(shí)時(shí)顯示機(jī)器人的實(shí)際狀態(tài)，并能對(duì)軌跡進(jìn)行仿真和實(shí)時(shí)控制。整個(gè)系統(tǒng)開源，并提供詳細(xì)的教程，方便科研人員和企業(yè)進(jìn)行相應(yīng)的研究。

PART 03 融合ROS、Gazebo數(shù)字孿生，支持二次開發(fā)

開源鋼水轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)器人的特點(diǎn)：（1）采用高精度高強(qiáng)度的伺服電動(dòng)缸設(shè)計(jì)，機(jī)械穩(wěn)固，負(fù)載大，位姿精度高；

（2）旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)聯(lián)合，能夠?qū)崿F(xiàn)不同方位、不同高度的鋼水澆筑場(chǎng)景；

（3）基于嵌入式Linux系統(tǒng)和工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT開發(fā)，運(yùn)算能力強(qiáng)，通信周期短；

（4）支持使用Simulink基于模型設(shè)計(jì)（MBD）開發(fā)方法，圖形化算法開發(fā)，開發(fā)效率高；

（5）具備多通道數(shù)據(jù)顯示的人機(jī)交互軟件，支持自定義算法參數(shù)；

（6）實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容豐富詳細(xì)，包含大篇幅的技術(shù)及知識(shí)介紹；

       該產(chǎn)品融合了ROS、Gazebo等仿真控制，可基于實(shí)物，實(shí)現(xiàn)了在Gazebo上數(shù)字孿生的雛形。實(shí)現(xiàn)了教學(xué)、科研、應(yīng)用三位一體。獨(dú)特的混聯(lián)結(jié)構(gòu)，可應(yīng)用于串聯(lián)、并聯(lián)及混聯(lián)構(gòu)型機(jī)器人的教學(xué)與科研研究。

       開源鋼水轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)器人的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)鋼水的自動(dòng)接取、運(yùn)送、傾倒、返回作業(yè)，鋼水自動(dòng)化搬運(yùn)系統(tǒng)，改變了傳統(tǒng)的作業(yè)模式，自動(dòng)無(wú)人操作，三班制連續(xù)生產(chǎn)，防范安全事故的發(fā)生，最大程度的降本提效。

       未來(lái)，中科深谷將持續(xù)研發(fā)創(chuàng)新，將工業(yè)等產(chǎn)業(yè)裝備設(shè)備的硬件、軟件、算法等開源開放出來(lái)，努力推動(dòng)教育與產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展！