開課啦！| “基于模型設(shè)計開發(fā)協(xié)作機(jī)器人方法與技術(shù)”培訓(xùn)

發(fā)布日期：2021-07-20 瀏覽次數(shù)：3514

想要快速掌握基于模型設(shè)計（MBD）的開發(fā)方式嗎？想要快速學(xué)會協(xié)作機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)及高級控制算法嗎？由深谷機(jī)器人學(xué)院主辦的人工智能與機(jī)器人系列培訓(xùn)課程的第三期：基于模型設(shè)計開發(fā)協(xié)作機(jī)器人方法與技術(shù)，將于7月30日-8月1日為大家?guī)頌槠?天的系統(tǒng)學(xué)習(xí)課程。課程采用理論教學(xué)與實際操作相結(jié)合的模式，通過理論教學(xué)、問題互動和實際操作的方式，使學(xué)員快速掌握MBD工程方法、協(xié)作機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)和高級控制算法等核心內(nèi)容。

課程及平臺介紹

基于模型設(shè)計（Model-Based Design,簡稱MBD）是一種解決復(fù)雜控制、信號處理和算法設(shè)計驗證等工程問題的數(shù)學(xué)和可視化方法，可廣泛應(yīng)用于如運動控制、工業(yè)設(shè)備、航空航天、汽車、機(jī)器人等不同工程領(lǐng)域的項目開發(fā)中。MBD工程方法是一種先進(jìn)、流行的工程應(yīng)用開發(fā)方法，正在被越來越多的產(chǎn)品開發(fā)者接受、喜愛和推廣。

開發(fā)一個產(chǎn)品，如果用傳統(tǒng)的開發(fā)方式需要經(jīng)歷項目設(shè)計、概念構(gòu)架、立項、運維、驗證等環(huán)節(jié)，過程繁瑣、流程復(fù)雜，且時間、人力、物力成本都很高。

基于模型設(shè)計MIL、SIL、PIL、HIL測試流程

MBD基于模型的設(shè)計理念打破了原有的產(chǎn)品開發(fā)思路，將設(shè)計任務(wù)從實驗室和現(xiàn)場轉(zhuǎn)移到電腦桌面，從而改變工程師和科學(xué)家的工作方式。簡單地說，可以使產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)“只做一次，一次成功”，將開發(fā)時間減少50%以上。

課程內(nèi)容

1.六軸機(jī)械臂和基于MBD的控制系統(tǒng)開發(fā)方法

1.1 六軸機(jī)械臂系統(tǒng)介紹（發(fā)展現(xiàn)狀，運動學(xué)、標(biāo)定、動力學(xué)控制、參數(shù)辨識、柔順控制等）

1.2 基于模型設(shè)計MBD及其應(yīng)用

1.3 MBD和cSPACE生成代碼的機(jī)械臂控制開發(fā)流程

2. 六軸機(jī)械臂及其控制

2.1六軸臂本體、關(guān)節(jié)、伺服驅(qū)動和總線通訊

2.2六軸機(jī)械臂的控制器介紹

2.3基于Simulink和TI DSP的MBD電控系統(tǒng)設(shè)計

3. 運動學(xué)原理與仿真

3.1運動學(xué)基本知識，包括坐標(biāo)變換、DH參數(shù)

3.2六軸協(xié)作機(jī)械臂的運動學(xué)正解原理與仿真

3.3六軸協(xié)作機(jī)械臂的運動學(xué)逆解原理與仿真

4. 機(jī)械臂Simscape建模、仿真和實時控制

4.1機(jī)械臂的Simscape建模

4.2 Simscape正逆解仿真和實時控制

5. 關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃算法設(shè)計和實時控制

5.1 關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃原理與仿真

5.2 關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃實時控制

6. 笛卡爾空間的軌跡規(guī)劃算法設(shè)計和實時控制

6.1 笛卡爾空間的軌跡規(guī)劃原理與仿真

6.2 笛卡爾空間的軌跡規(guī)劃實時控制

7. 機(jī)械臂的動力學(xué)控制

7.1 六軸機(jī)械臂的重力、摩擦力補(bǔ)償和零力拖動控制

7.2 基于零力拖動的拖動示教技術(shù)

7.3 帶重力摩擦力補(bǔ)償?shù)膯屋S、兩軸、六軸PID正弦跟蹤

7.4 采用自適應(yīng)算法的單軸、兩軸軌跡跟蹤控制

7.5 基于六軸機(jī)械臂動力學(xué)模型的六軸機(jī)械臂軌跡跟蹤

7.6 基于六軸機(jī)械臂動力學(xué)模型的碰撞檢測

7.7 六軸機(jī)械臂的動力學(xué)參數(shù)辨識

8. 七軸冗余機(jī)械臂運動學(xué)分析與軌跡規(guī)劃

8.1 數(shù)值法求解七軸機(jī)械臂臂逆向運動學(xué)

8.2 七軸機(jī)械臂關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃

8.3 七軸機(jī)械臂笛卡爾空間軌跡規(guī)劃

9. 雙臂機(jī)器人及其控制系統(tǒng)實驗平臺

9.1 雙臂機(jī)器人本體、伺服驅(qū)動和總線通訊

9.2 雙臂機(jī)器人的控制器介紹

10. 雙臂機(jī)器人運動學(xué)原理

10.1 雙臂機(jī)器人DH參數(shù)及坐標(biāo)變換

10.2 雙臂機(jī)器人運動學(xué)正解原理與仿真

10.3 雙臂機(jī)器人運動學(xué)逆解原理與仿真

11. 雙臂機(jī)器人碰撞檢測及路徑規(guī)劃

11.1 基于包圍盒算法的碰撞檢測

11.2 路徑規(guī)劃基本原理

12. 總結(jié)

適合人群

機(jī)器人、控制工程、機(jī)械電子、智能制造等專業(yè)的全國高校教師、研究生

機(jī)器人相關(guān)企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人/工程師

科研院所的科研人員

課程特點

本課程主要介紹基于模型設(shè)計（MBD）開發(fā)方法進(jìn)行協(xié)作機(jī)器人的開發(fā)，介紹如何把Soliworks三維模型導(dǎo)入進(jìn)Simulink，設(shè)計Simulink運動控制算法進(jìn)行軟件仿真，通過自動代碼生成進(jìn)行快速控制原型開發(fā)，實現(xiàn)機(jī)械臂的運動學(xué)和動力學(xué)控制，并提煉出較通用的機(jī)器人等機(jī)電系統(tǒng)的控制器MBD設(shè)計方法，系統(tǒng)講解如何自動代碼生成進(jìn)行實時控制，完整闡述建模、仿真和實時控制的對應(yīng)關(guān)系。

同時，對于六軸機(jī)械臂，詳細(xì)介紹了坐標(biāo)變換、DH參數(shù)、正運動學(xué)、逆運動學(xué)、關(guān)節(jié)空間和笛卡爾空間的軌跡規(guī)劃、帶摩擦力和重力補(bǔ)償?shù)膭恿W(xué)控制、基于零力拖動控制的拖動示教、 PID和自適應(yīng)控制、基于模型設(shè)計（MBD）工程方法的六軸軌跡跟蹤、六軸機(jī)械臂碰撞檢測、動力學(xué)參數(shù)辨識及其軟硬件實現(xiàn)。

對于七軸機(jī)械臂，介紹了通過數(shù)值法求解七軸臂逆向運動學(xué)，并進(jìn)行關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃和笛卡爾軌跡規(guī)劃。

對于雙臂機(jī)器人，介紹了雙臂機(jī)器人的運動學(xué)仿真、碰撞檢測和路徑規(guī)劃。

老師、學(xué)生和企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)工程師，通過本課程的學(xué)習(xí)，能掌握采用MBD這種世界先進(jìn)的開發(fā)方法和MATLAB/Simulink工具進(jìn)行電控系統(tǒng)設(shè)計。工業(yè)機(jī)器人被稱為制造業(yè)的皇冠，掌握協(xié)作機(jī)器人的知識、控制系統(tǒng)的設(shè)計方法，非常有助于設(shè)計串聯(lián)、并聯(lián)的機(jī)械臂、康復(fù)醫(yī)療機(jī)器人等其它機(jī)電設(shè)備的電控系統(tǒng)。

本課程的獨特之處在于多位資深科研人員和工程師參與講課，提供更專業(yè)的課程、在線答疑，同時提供開源的實驗平臺，對于想深入研究的學(xué)員，可以到我司來做實驗并溝通交流。

課程安排

本次課程為期3天，課程內(nèi)容十分豐富，在短時間內(nèi)讓學(xué)員高效地掌握六軸協(xié)作機(jī)械臂、七軸協(xié)作機(jī)械臂、雙臂工作站等平臺的開發(fā)方法和相關(guān)知識。為了保證學(xué)員更好地了解協(xié)作機(jī)器人的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用，我們也會在課程開始前將部分理論學(xué)習(xí)資料提前發(fā)放給學(xué)習(xí)者。具體安排如下：

7月29號周四全天注冊報到

7月30號周五

Day 1

上午：

開班典禮

基于模型設(shè)計開發(fā)及應(yīng)用介紹

協(xié)作機(jī)械臂實驗平臺介紹

下午：

六軸臂運動學(xué)原理與仿真

六軸臂Simscape建模、仿真和實時控制

晚上：

學(xué)員動手操作，講師全程答疑

7月31號周六

Day 2

上午：

應(yīng)用案例介紹一

六軸臂關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃算法設(shè)計和實時控制

六軸臂笛卡爾空間的軌跡規(guī)劃算法設(shè)計和實時控制

下午：

六軸臂動力學(xué)控制（動力學(xué)建模，零力拖動，軌跡跟蹤）

六軸臂的高級動力學(xué)控制（碰撞檢測，導(dǎo)納控制，參數(shù)辨識）

學(xué)員動手搭建模型

晚上：

學(xué)員動手操作，講師全程答疑

8月1號周日

Day 3

上午：

應(yīng)用案例介紹二

雙臂機(jī)器人控制系統(tǒng)實驗平臺及其運動學(xué)原理與仿真

雙臂機(jī)器人碰撞檢測及路徑規(guī)劃

下午：

七軸冗余機(jī)器人運動學(xué)分析與軌跡規(guī)劃

互動交流，技術(shù)研討

結(jié)業(yè)典禮，頒發(fā)證書

講師介紹

甄圣超

佐治亞理工學(xué)院聯(lián)合培養(yǎng)博士，合肥工業(yè)大學(xué)老師，研究生導(dǎo)師，中科深谷首席專家。參與973子項目一項，863項目二項，安徽省科技攻關(guān)一項，江蘇省重點研發(fā)一項，陸航“十三五”項目一項。主持的項目包括合工大智能院機(jī)器人公共平臺建設(shè)、國家基金、中國博士后面上一等資助、安徽省面上基金等以及機(jī)器人相關(guān)橫向項目十余項。在機(jī)器人動力學(xué)控制、高級控制算法、基于模型設(shè)計（MBD）工程方法和開發(fā)平臺等研究深入，發(fā)表三十余篇SCI論文，出版著作兩部，授權(quán)發(fā)明專利十余項。

陳現(xiàn)敏

教育部全國萬名優(yōu)秀創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)和美國佐治亞理工學(xué)院聯(lián)合培養(yǎng)博士，中科深谷首席技術(shù)專家。長期從事嵌入式控制器、伺服電機(jī)驅(qū)動器、機(jī)械臂控制系統(tǒng)及MBD工程開發(fā)方法的研究，其主導(dǎo)開發(fā)的產(chǎn)品累計市場銷售額近億元。參與發(fā)表論文數(shù)十篇，參與培養(yǎng)碩士研究生近50名，培養(yǎng)優(yōu)秀工程師近百名。

魯大岱

中科深谷資深研發(fā)工程師，華中科技大學(xué)電氣專業(yè)研究生學(xué)歷，擁有多年的協(xié)作機(jī)器人控制器軟硬件開發(fā)經(jīng)驗。擅長基于模型設(shè)計（MBD）開發(fā)方法，精通協(xié)作機(jī)器人的運動軌跡規(guī)劃算法設(shè)計和開發(fā)。

吳平志

中科深谷資深機(jī)器人研發(fā)工程師，安徽大學(xué)研究生學(xué)歷，帶領(lǐng)團(tuán)隊開發(fā)CSPACE系統(tǒng)、六軸協(xié)作機(jī)器人、七軸協(xié)作機(jī)器人及雙臂平臺等產(chǎn)品，擁有豐富的工程應(yīng)用經(jīng)驗。

精彩內(nèi)容