"卓尔-ARM"复合服务机器人
配套的实验课程：《复合机器人行业实训-物料搬运系统设计》。
“卓尔-ARM”复合机器人是面向机器人工程、人工智能、自动化类、机械类、计算机类、电子信息类等工科专业的行业应用实践、毕业设计及科研创新的平台。使用行业应用级别的控制器、传感器、驱动单元、计算单元、通信模块等，具有行业应用产品的品质和实用性，同时又具有教育所需要的开源、开放性。“卓尔-ARM”符合行业级复合机器人的典型设计架构，搭载激光雷达、深度相机、惯性测量单元等传感器用于环境感知、导航定位、路径规划与避障，搭载六自由度协作机械臂，可实现货物的移动抓取，搬运放置等应用。以工厂物料搬运码垛为场景，开发了丰富的实践课程。
配套的实验课程大纲如下：
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复合机器人行业实训-物料搬运系统设计（48学时） |
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课次 |
课程名称 |
内容 |
课时 |
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1 |
复合机器人系统组成 |
介绍复合机器人的设计思路，各系统的组成，各模块之间的能量流与信息流，观摩学习复合机器人的运行逻辑。 |
2 |
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2 |
机器人开发指导 |
对如何在复合机器人上编程开发进行学习与实践，基于机载系统完成基于ROS的通讯案例，进行软件功能包的管理。 |
2 |
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3 |
激光雷达数据调试 |
对激光雷达进行数据调试，进行数据滤波，滤除遮挡角度的激光雷达数据，测试激光雷达是否安装平整。 |
2 |
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4 |
IMU数据调试 |
对IMU进行数据调试，并去除零偏，对IMU数据进行测试，验证其是否满足工作精度。 |
2 |
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5 |
深度相机调试 |
对深度相机进行数据调试，提取深度相机的点云信息，并过滤地面，进行深度点云的安装误差标定。 |
2 |
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6 |
超声/TOF调试 |
对超声/TOF进行数据调试，测试超声/TOF传感器误差与精度，基于超声/TOF实现简单的障碍物检测。 |
2 |
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7 |
碰撞传感器调试 |
对碰撞传感器进行数据调试，基于碰撞传感器实现简单的障碍物检测。 |
2 |
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8 |
运动控制调试 |
对机器人底盘进行调试，下发速度控制指令，进行运动控制。 |
2 |
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9 |
里程计数据获取与校准 |
获取里程计信息，进行里程计校准，验证里程计误差是否满足场景应用要求。 |
2 |
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10 |
建图与定位调试 |
对机载SLAM系统进行调试，构建环境地图，通过代码获取机器人实时位姿与坐标变换。 |
2 |
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11 |
导航与避障系统调试 |
对机载导航定位系统进行调试，将感知到的障碍物加入代价地图，实现路径规划、脱困、规划路径到指定地点。通过简单的ROS代码发布路点，驱动机器人运动。 |
2 |
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12 |
视觉系统调试 |
实现基于视觉检测技术和深度相机识别产线上要抓取的成品，并进行定位，获取物品的坐标。 |
2 |
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13 |
机械臂调试 |
对机械臂进行简单的编程调试，下发目标点，机械臂末端对齐到目标点位置。 |
2 |
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14 |
机械手调试 |
对机械手进行简单的编程调试，控制末端机械手爪开合，实现抓取与放置。 |
2 |
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15 |
抓取综合调试 |
将前面三次课的内容串联起来，实现识别目标后，将抓取目标发送给机械臂，实现规划，最后闭合手爪完成抓取。 |
2 |
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16 |
放置对接调试 |
实现基于特征对接货架上的指定位置，在货架上的指定位置完成码放。 |
2 |
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17 |
整体业务逻辑编程开发与调试 |
在机器人上进行编程开发，串联各个模块，并进行调试，完成货物抓取与搬运任务。 |
12 |
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18 |
演示与汇报 |
在实际场地进行演示，编写PPT进行设计思路汇报，填写实验报告。 |
4 |