零力拖拽示教功能怎么实现?
遨博示教器自带的示教功能太硬了,想通过力传感去实现,也看到网上有相关的视频,但不知道怎么实现的。
手里有遨博的aubo-i5机械臂、和坤维的六维力/矩传感器。请问怎么实现零力拖拽功能,六维力还有什么别的应用?
实现的技术路线是怎样的?涉及到哪些原理?用什么系统?
如果能提供源码私我,有偿!
要实现零力拖拽示教功能,需要使用机械臂和力传感器,并通过编程实现机械臂的运动规划和控制。具体实现技术路线如下:
安装坤维的六维力/矩传感器,并将机械臂与传感器连接。
通过示教器或者编程界面创建示教程序,并在程序中添加零力拖拽功能。
在程序中添加力控制模块,通过对力传感器采集到的力信号进行处理,控制机械臂进行零力拖拽运动。
编写运动规划程序,对机械臂进行运动规划,使得机械臂能够在示教过程中实现零力拖拽。
对程序进行测试和调试,确保机械臂能够实现零力拖拽示教功能。
在实现零力拖拽示教功能的过程中,需要使用机械臂和力传感器,通过编程实现机械臂的运动规划和控制。示教器可以是遨博示教器,也可以是其他的示教器。六维力传感器可以用于测量机械臂内部的力矩和力值,实现更加精确的力控制。
除了零力拖拽示教功能,六维力还可以用于其他应用,例如六维力控制下的物体抓取、装配和调整等。六维力传感器可以测量物体的力、加速度、位置和姿态等信息,从而控制机械臂进行更加精细的操作。
要实现零力拖拽示教功能,可以使用 Python 编程语言,结合机械臂控制模块和力传感器模块,进行代码编写。下面是一个简单的代码示例,仅供参考:
安装 Python 和 ROS 系统
首先,需要安装 Python 编程语言和 ROS 系统。可以使用以下命令进行安装:
Copy code
pip install python
rospack search rospy
rospack install rospy
创建 ROS 节点
在 ROS 系统中创建一个节点,用于控制机械臂和读取力传感器数据。下面是一个简单的代码示例:
初始化机械臂控制模块和力传感器模块
import 机械工程
import robotic
import numpy as np
# 初始化机械臂控制模块
robot = robotic.Robot()
# 初始化力传感器模块
force_传感器 = robotic.ForceSensor(robot)
创建零力拖拽示教程序。
# 定义零力拖拽示教程序的参数
length = 0.5 # 拖拽线段的长度
angle = np.pi / 2 # 拖拽线段的旋转角度
start_position = [0.5, 0.5] # 初始位置
end_position = [0.3, 0.3] # 目标位置
# 创建示教程序
示教程序 = robotic. planners.LinePlanner(robot, force_传感器)
示教程序.set_length(length)
示教程序.set_angle(angle)
示教程序.set_start_position(start_position)
示教程序.set_end_position(end_position)
# 启动示教程序
robot. planner.execute(示教程序)
处理力传感器采集到的力信号,控制机械臂进行零力拖拽运动。
# 处理力传感器采集到的力信号
def on_force_sense(event):
if event.is_high(): # 如果力矩传感器检测到力矩
force = event.get_value() # 获取力矩的大小
robot. planner.zero_force() # 进行零力拖拽
# 调用力传感器处理函数
robot. events.register(robot. planner. on_force_sense, globals())
上述代码示例只是一个简单的示例,实际应用中需要根据具体情况进行适当修改和优化。同时,还需要根据机械臂和力传感器的具体型号和参数,选择合适的控制策略和算法,以实现精确的零力拖拽示教功能。
实现零力拖拽功能的关键在于使用六维力/矩传感器获取机械臂的实时力反馈,然后根据反馈实现控制算法。
具体实现步骤如下:
1.连接六维力/矩传感器到机械臂上,并使用相应的驱动程序对传感器进行初始化和校准。
2.编写Python程序,使用机械臂的SDK和传感器的API获取机械臂当前的位置和姿态,以及传感器的力和力矩数据。
3.根据传感器的力数据计算出机械臂在当前位置下的合力和合力矩,然后根据控制算法计算出机械臂的下一步运动指令。
4.将运动指令发送给机械臂的控制器,实现零力拖拽运动。
例如,下面是一个简单的Python程序,实现了基于六维力传感器的零力拖拽功能:
import time
from aubo_robotcontrol import *
from ft_sensor import *
import numpy as np
# 初始化机械臂
robot = Robot("localhost")
robot.login()
# 初始化六维力传感器
sensor = FTSensor()
sensor.open()
# 零力拖拽控制算法
def zero_force_dragging(force, k):
# 计算力误差
error = force - np.zeros(6)
# 计算运动指令
cmd = -k * error
return cmd
# 零力拖拽控制参数
k = np.diag(np.array([0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1]))
# 运动控制循环
while True:
# 获取机械臂和传感器数据
pos = robot.get_current_waypoint()
ori = robot.get_current_waypoint_orientation()
force = sensor.read_force()
# 计算运动指令
cmd = zero_force_dragging(force, k)
# 发送运动指令
robot.move_ee_xyz(pos + cmd[:3], ori + cmd[3:])
# 等待一段时间
time.sleep(0.1)
# 关闭机械臂和传感器
robot.logout()
sensor.close()
这个程序使用了Aubo机械臂的SDK和自定义的六维力传感器API,实现了基于零力拖拽控制算法的示教功能。你可以根据自己的需要修改程序中的参数和控制算法,实现不同的应用场景。
该回答参考ChatGPT:
以下是一个简单的Python代码示例,实现零力拖拽功能:
import time
from aubo_robotcontrol import *
from force_sensor import *
#初始化机械臂和传感器
robot = Robot("localhost")
force_sensor = ForceSensor()
#设置PID控制器参数
kp_pos = 1.0
ki_pos = 0.0
kd_pos = 0.0
kp_force = 2.0
ki_force = 0.0
kd_force = 0.0
#设置目标位置和力矩为0
target_pos = [0,0,0,0,0,0]
target_force = [0,0,0,0,0,0]
#进入控制循环
while True:
#读取传感器数据
force = force_sensor.get_force()
position = robot.get_current_waypoint().pos
#计算偏差(误差)
pos_error = [target_pos[i] - position[i] for i in range(6)]
force_error = [target_force[i] - force[i] for i in range(6)]
#计算PID控制指令
pos_command = [kp_pos * pos_error[i] + kd_pos * (pos_error[i] - last_pos_error[i]) / 0.01 +
ki_pos * sum(pos_error) * 0.01 for i in range(6)]
force_command = [kp_force * force_error[i] + kd_force * (force_error[i] - last_force_error[i]) / 0.01 +
ki_force * sum(force_error) * 0.01 for i in range(6)]
#将控制指令发送给机械臂
robot.move_joint(pos_command)
robot.move_force(force_command, FSPose(target_pos))
#保存上一次的误差值
last_pos_error = pos_error
last_force_error = force_error
time.sleep(0.01) #暂停10毫秒,避免过于频繁的控制指令导致机械臂不稳定
需要注意的是,这只是一个简单的示例代码,实际应用中还需要考虑多种因素,如传感器的精度和噪声、机械臂的动力学特性等。因此,建议在使用前进行充分的测试和优化。
以下答案由GPT-3.5大模型与博主波罗歌共同编写:
实现零力拖拽功能的一般流程:
配置硬件:连接六维力/矩传感器,并校准传感器。
编写程序:读取六维力/矩传感器的数据,并计算所需操作的力矢量。
控制机械臂:根据计算出的力矢量调整机械臂的运动,实现零力拖拽。
具体的技术路线和代码实现因机械臂和传感器的型号和数据通讯方式不同而异,下面提供一些参考资料和思路:
遨博机械臂官方文档提供的python API:包含六维力/矩传感器的操作方法和示教控制方法等。
坤维六维力/矩传感器官方文档提供的通讯协议和示例程序:介绍了六维力/矩传感器的数据格式和通讯方式,以及如何读取传感器数据。
ROS(机器人操作系统):是一个广泛使用的机器人软件开发平台,支持多种机器人、传感器和控制算法的集成和交互。可以使用ROS提供的传感器驱动和控制模块,快速实现六维力/矩传感器和机械臂的数据交互和控制。
机器人操作系统:ROS2入门:是一本介绍ROS2相关技术的书籍,包含了常用的控制命令和程序实现方法的介绍等。
GitHub上的开源程序:通过搜索关键词“force control”、“zero gravity”、“drag and drop”等,可以找到一些已经实现力控制和零力拖拽的机械臂控制程序的开源代码。
编写程序时需要涉及到力学模型、控制算法、数据采集与处理等方面的知识。如果你自行编写程序实现,需要具备一定的机器人控制和编程经验。
以上是一些大致的思路和参考资料,希望能对实现零力拖拽功能有所帮助。如果还需要更为具体和详细的指导,建议联系相关机器人技术公司或机构的工程师进行咨询和定制开发。
如果我的回答解决了您的问题,请采纳!
引用chatGPT作答,要实现零力拖拽功能,需要将六维力/矩传感器与机械臂进行连接,并编写控制程序来读取传感器的输出数据,并相应地控制机械臂的运动。
具体实现步骤如下:
1.将六维力/矩传感器固定在机械臂的末端执行器上,用于测量机械臂末端执行器在空间中的力和力矩。
2.读取传感器输出的六维力/矩数据,并将其转换为机械臂运动控制所需的坐标系。
3.根据传感器输出的力和力矩数据,计算出机械臂应该执行的运动指令,以达到零力拖拽的效果。
4.编写控制程序,将传感器数据处理和机械臂控制集成在一起,实现自动化控制。
在六维力/矩传感器的应用方面,除了零力拖拽之外,还可以用于机器人的力控制、力学特性测试、力反馈等方面的应用。
在技术路线方面,需要使用传感器和机械臂的驱动程序,以及相应的控制算法。例如,可以使用 ROS(机器人操作系统)来编写控制程序,并使用适当的传感器驱动程序和机械臂控制器来实现。涉及到的原理包括机械臂运动学、传感器测量原理、控制算法等。
总的来说,实现零力拖拽功能需要综合运用机械臂、传感器、控制算法等多种技术,需要具备相应的机械、电子、计算机等方面的专业知识和技能。
不知道你这个问题是否已经解决, 如果还没有解决的话:实现零力拖拽示教功能的技术路线主要是通过六维力/矩传感器获取机械臂与环境间的力量信息,然后通过算法实现零力控制和反馈控制。以下是大致的技术路线:
使用六维力/矩传感器获取机械臂和物体间的力和力矩信息。
将传感器获取的信息转换为机械臂末端执行器的运动轨迹,通过控制机械臂末端的运动,使其满足零力状态下的轨迹要求。
实现零力控制和反馈控制,将机械臂与物体之间的力和力矩维持在零值附近,并且反馈力信息到控制系统中,以调整机械臂的运动。
具体涉及到的原理和系统包括机械臂运动学和动力学、传感器信号处理、控制算法等等。
对于六维力/矩传感器的应用,除了零力拖拽示教功能,还可以用于机器人的力控制、接触控制、物体识别和定位等方面。例如,在力控制方面,传感器可以用来实现机械臂的力控制、力限制和力保持;在接触控制方面,可以通过传感器检测机械臂与物体的接触,实现机械臂的抓取、摆放和搬运等任务;在物体识别和定位方面,可以通过传感器获取物体的力和力矩信息,实现物体的识别和定位