阿童木机器人首次解读AtomMotion

起源-梦想不会被终结

    近年来，世界各国围绕核心技术的控制与反控制、争夺与反争夺，几乎每天都在演出一幕幕激烈、残酷的没有硝烟的战争。在工业4.0的大背景下，工业机器人被认为是智能制造的重要基石。但我国工业机器人企业面临着专利少、核心专利缺失的困境，与高歌猛进的下游应用市场形成巨大的反差。

   由于长期以来在核心技术方面的滞后，我国工业机器人产业依然存在着不少的短板，控制器作为核心部件被国外垄断，我国在核心技术与美、日、德等国家差距明显。因此企业拥有自主核心技术才能获得快速稳定的发展。这是所有机器人领域从业者的一个梦想，也是一个长时间的追求。

阿童木机器人作为技术创新型企业，自成立以来持续投入自主控制系统的研发。我们需要做一款属于我们自己的控制器-AtomMotion。

PART 01-示教器篇

需要

大显示屏，

最大化的显示机器人操作的相关信息；

能够保证安全的按键操作。

它是我们理想的状态

（示教器）

一切尽在掌握中：10.1寸触摸屏设计，最大化显示机器人操作的相关信息。物理急停和使能按键设计，更大限度的保护操作工程师的安全。轻量化的选材，为操作工程师提供更体贴的关怀。符合实际应用场景的操作界面，最大限度的解放工程师的双手。

PART 02-控制器篇

需要

高性能处理器，

要具备实时性，网口保证可扩展性。

它是我们理想的状态

（控制器）

通用PC的纯代码实现：在X86架构下借助实时通讯技术，完成伺服电机的精准控制。支持多种并联机器人模型，不仅包含常用的并联3轴，并联3+1轴机器人模型，还包括并联4轴、串并混联5轴、Stewart等模型。

支持S型、多项式、sin曲线、cos曲线等速度规划类型，以满足工程师在不同场景下的不同需求。支持单跟踪、双跟踪、圆盘追踪等不同场合下的跟踪运动。支持在力矩模式下的拖动示教，以及复杂轨迹曲线的复现。

探索-沿着这条路跑下去

     我国在机器人领域与世界处于跟跑、并跑和领跑“三跑”并行阶段，国外仍然有值得学习之处，但国内机器人企业也有自己的优势。在新一轮科技和产业变革的酝酿和推进中，也将为我们提供难得的"赶超发展"契机。

机器人模型篇

    2020年Atom机器人家族中增加了两个新成员。作为Atom家族中的控制器，我们已经完成D4和S6两款机器人的数学模型支持。

（飓风-D4）

突破现有构型限制，实现2+2轴串并混联兼顾高速与高性能。具备沿XYZ轴平动以及绕Z轴旋转的功能特点。安装方式多样灵活，占地空间小，可简单部署于自动化生产线中。

（双机理料）

（6自由度-S6）

经典的 STEWART 并联机构，轻松实现空间 6自由度运动，负载达到 3000kg，满足追求最高精度和最大负载需求。非常适于实验室、航空航天等行业的高精度测试作业，主要用于各种物料的装配和动作模拟等。

算法篇

1、 速度：我们再次优化了平滑段算法，在标准行程下。机械手的速度由220提升到了252次。

2、振动/精度：在完成了基本的速度规划后，AtomMotion优化了现有的速度规划，在相同的测试条件下进行测试，优化后的振动数值降低了将近百分之30。

同时我们还分析了在不同变量(轨迹长度、平滑比例、运动规律类型、负载)下的振动表现，试图找出在不同环境下对运动的最优结果。

（不同加速度类型振动对比）

（不同负载）

（不同平滑）

（不同节拍）

（不同路径长度）

（不同追踪类型）

3、力矩控制：我们还改进了拖动示教算法，优化了拖动示教过程中的力补偿，使拖动过程变得更轻松。同时优化了拖动示教的轨迹跟踪算法，使并联机器人的拖动示教能够真正的进入到行业的生产现场中去。

（拖动演示）

（复现演示）

奥德赛-吾等采石之人，当心怀大教堂之愿景

    目前Atom控制器仍然有许多问题亟待解决。我们根据和国际控制器在相同条件下的振动测试对比表格，振动数值的结果还是非常可观的。但是我们在二次开发性上有所欠缺，导致在部分应用场景下应用不够灵活。同时在在不规则运动规律下的跟踪抓取精度不理想。

（振对对比）

    接下来，我们仍将持续不断的提升Atom自主控制器的性能和功能，使AtomRobot能够适应更多不同的场景、更严格的技术要求。

   我们将通过滤波技术的应用，减小机械手在运动过程中产生的振动，从而达到振动幅度降低。将持续优化跟踪运动轨迹，优化跟踪算法进一步缩小跟踪误差，最终提升跟踪精度。建立二次开发平台环境，能够适应更多的应用场景。同时进一步优化用户界面操作，降低用户界面操作的学习成本。