每一年大學(xué)生們的機(jī)器人大賽，皆會(huì)讓人看得豪情磅礴。一群初出茅廬的大學(xué)生，本人親手搭建機(jī)器人，并正在賽場(chǎng)上恣意揮灑汗水與豪情的場(chǎng)景皆會(huì)讓有數(shù)人動(dòng)容。而本年的Robocon大賽，因?yàn)樗淖銠C(jī)器人賽題的參加，顯得尤其悅目。此中來(lái)自哈爾濱工業(yè)大學(xué)的四足機(jī)器人便深深吸引了我的目光。
近幾年來(lái)，因?yàn)榉N種原因，四足機(jī)器人成為良多高校與公司爭(zhēng)相研發(fā)的機(jī)器人名目。此中一些外洋公司與高校的明星產(chǎn)物，反復(fù)刷爆咱們的朋友圈。但與之比照咱們相識(shí)到的海內(nèi)四足卻很少，所幸的是本年Robocon2019賽題中便有一項(xiàng)對(duì)于四足機(jī)器人的角逐，從浩繁參賽的團(tuán)隊(duì)中也讓咱們看到了中國(guó)大學(xué)生正在締造四足機(jī)器人的才能上是完整不輸外洋門(mén)生的。
正在角逐中，來(lái)自哈工大競(jìng)技機(jī)器人隊(duì)的四足機(jī)器人舉措靈巧、速率驚人，并取得了天下季軍，馬術(shù)單項(xiàng)賽競(jìng)速組冠軍的好結(jié)果。上面就讓咱們一路來(lái)看一下來(lái)自哈工大的四足機(jī)器人。
哈工大競(jìng)技機(jī)器人隊(duì)
哈工大咱們自是沒(méi)必要過(guò)多先容，那一切著遠(yuǎn)百年汗青的中國(guó)單一流大學(xué)，正在浩繁學(xué)科范疇的奉獻(xiàn)與排名咱們皆引人注目，是一眾莘莘學(xué)子們可望而不可即的海內(nèi)頂級(jí)學(xué)府。
快遞分揀機(jī)器人是什么分揀機(jī)器人結(jié)構(gòu)組成介紹正在那所黌舍中，也生長(zhǎng)著一支十分優(yōu)異的機(jī)器人團(tuán)隊(duì)——哈工大競(jìng)技機(jī)器人隊(duì)。該團(tuán)隊(duì)建立于2002年，由哈爾濱工業(yè)大學(xué)校團(tuán)委的指點(diǎn)跟組織，全校各專業(yè)門(mén)生強(qiáng)迫報(bào)名列入構(gòu)成。該團(tuán)隊(duì)顛末18年的技巧沉淀，樹(shù)立了機(jī)器，節(jié)制，硬件，傳感等周全齊自立的技巧系統(tǒng)。介入亞太大學(xué)生機(jī)器人大賽robocon，天下大學(xué)生機(jī)器人大賽robomaster，icradji人工智能挑戰(zhàn)賽等國(guó)內(nèi)外機(jī)器人賽事，跟其他各種翻新創(chuàng)業(yè)賽事，取得了屢次冠軍跟天下一等獎(jiǎng)等聲譽(yù)。
哈工大四足機(jī)器人“踏浪”
Robocon角逐是亞洲播送聯(lián)合會(huì)正在2002年提議的一個(gè)大學(xué)生機(jī)器人創(chuàng)意跟建造角逐。角逐每一年宣布一個(gè)新劃定規(guī)矩，須要參賽者綜合使用機(jī)器、電子、節(jié)制等技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)劃定規(guī)矩設(shè)置的使命，可以道是本科階段最高機(jī)器人賽事。作為高技術(shù)門(mén)坎的機(jī)器人比賽平臺(tái)，自2002年來(lái)，曾經(jīng)勝利舉行了16屆，海內(nèi)前后有百余所院校積極列入，多年以來(lái)參賽的同窗密切的將之稱為蘿卜坑。
本年，Robocon2019賽題中，此中一部分要求是建造一個(gè)四足機(jī)器人，須要實(shí)現(xiàn)直線，轉(zhuǎn)彎，越障，過(guò)繩，上坡等功用。哈工大機(jī)器人對(duì)的隊(duì)員們針對(duì)賽題，正在機(jī)器節(jié)制跟硬件上展開(kāi)了8個(gè)多月的研發(fā)事情。終極實(shí)現(xiàn)了一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)跳躍跟高速奔馳的通用四足機(jī)器人“踏浪”。
“踏浪”正在戶外挪動(dòng)
快遞公司的分揀機(jī)器人顛末幾輪的計(jì)劃迭代，“踏浪”被計(jì)劃為并聯(lián)的8自由度四足機(jī)器人，并搭載了視覺(jué)體系，經(jīng)由過(guò)程辨認(rèn)園地中元素，取得自身地位信息。機(jī)器與硬件整體本錢(qián)借節(jié)制正在了1萬(wàn)元人民幣擺布。
收到指令后，撒丫子便跑的“踏浪”
機(jī)器上，“踏浪”的每條腿利用并聯(lián)構(gòu)型，雖然并聯(lián)構(gòu)型正在事情空間跟尺寸上有優(yōu)勢(shì)，可是正在著力跟速率上較串連構(gòu)型有劣勢(shì)，這類計(jì)劃非常適合機(jī)電機(jī)能較差的前提。同時(shí)采取了主流的低減速比搭配年夜扭矩?zé)o刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)計(jì)劃。
思量到本錢(qián)問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)利用了一級(jí)齒輪傳動(dòng)，年夜齒輪利用尼龍齒圈小齒輪利用鋁合金齒輪，終極實(shí)現(xiàn)了5.8:1的減速比。雖然8自由度計(jì)劃，沒(méi)法實(shí)現(xiàn)機(jī)器人齊向挪動(dòng)，可是經(jīng)由過(guò)程差動(dòng)轉(zhuǎn)向的方法，充足知足實(shí)際需要。
蜘蛛手分揀機(jī)器人安裝“踏浪”快捷上坡
節(jié)制上，利用stm32與FPGA作為控制算法的硬件平臺(tái)，經(jīng)由過(guò)程自行設(shè)計(jì)建造的有感FOC驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電的力矩節(jié)制，并利用阻抗節(jié)制方式實(shí)現(xiàn)了腿足的自動(dòng)和婉后果。正在四足順運(yùn)動(dòng)學(xué)的根底上，計(jì)劃足端軌跡，正在視覺(jué)信息的引誘下，終極全自動(dòng)天實(shí)現(xiàn)角逐。利用IMU反應(yīng)做姿態(tài)不變節(jié)制，并正在腿足上裝置壓力傳感器，實(shí)現(xiàn)碰撞檢測(cè)。
“踏浪”跳躍障礙物
分揀機(jī)器人控制系統(tǒng)視覺(jué)上，利用Intel微型電腦作為處置懲罰平臺(tái)，傳感器利用華碩XtionProLive深度相機(jī)，與270度舵機(jī)聯(lián)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)賽場(chǎng)情況的多方位掃描。算法方面以PointCloudLibrary及OpenCV等開(kāi)源計(jì)算機(jī)視覺(jué)庫(kù)為根底，對(duì)深度相機(jī)收羅的園地特點(diǎn)停止辨認(rèn)剖析，失掉機(jī)器人以后的相對(duì)地位，指點(diǎn)機(jī)器人前進(jìn)及實(shí)現(xiàn)特定舉措；經(jīng)由過(guò)程三維點(diǎn)云與二維圖象的聯(lián)合與轉(zhuǎn)換，放慢算法速率，進(jìn)步辨認(rèn)服從。
登頂霎時(shí)
上面讓咱們賞識(shí)一下有關(guān)“踏浪”機(jī)器人的角逐實(shí)況：
桌面級(jí)12自由度四足機(jī)器人
此外，正在備賽時(shí)代，出于對(duì)12自由度四足的樂(lè)趣跟宣揚(yáng)須要，該團(tuán)隊(duì)借計(jì)劃建造了一款桌面級(jí)的四足機(jī)器人?？梢詫?shí)現(xiàn)齊向挪動(dòng)跟機(jī)體六自由度節(jié)制，并基于IMU做了地形順應(yīng)跟自不變功用。能源部門(mén)利用12個(gè)總線舵機(jī)，機(jī)體采取齊3D打印布局。
小型桌面四足機(jī)器人
這款小四足比擬后面的大家伙好像更可惡了一點(diǎn)，并且也實(shí)現(xiàn)了各類功用，看上去真想本人做一個(gè)養(yǎng)在家里呢！
小狗MU自穩(wěn)
小狗地形順應(yīng)
小狗齊向挪動(dòng)
小狗姿態(tài)控制
并且團(tuán)隊(duì)借將這款桌面級(jí)的四足機(jī)器人的建造教程宣布到了網(wǎng)上，便利喜好四足機(jī)器人的同窗本人入手實(shí)現(xiàn)。
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