【正文】 ipulator but also the realtime CPU usage and load balancing. Figure 7 shows an RMMS simulation pared with the actual task execution. 9 7 Summary We have developed a Reconfigurable Modular Manipulator System which currently consists of six hardware modules, with a total of four degreesoffreedom. These modules can be assembled in a large number of different configurations to tailor the kinematic and dynamic properties of the manipulator to the task at hand. The control software for the RMMS automatically adapts to the assembly configuration by building kinematic and dynamic models of the manipulator。例如，一個(gè)很適合準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)的 機(jī)械手 在一張桌子上部或許將不能朝著垂直的方向舉起重物。 一個(gè)迅速可部署的系統(tǒng)的中心的組成部分是一個(gè)再組合的標(biāo)準(zhǔn)化的 機(jī)械手 系統(tǒng)(RMMS)。 但是， 對(duì)于研究應(yīng)用 以及 為工業(yè)應(yīng)用 來(lái)說(shuō)， 大多數(shù)這些系統(tǒng)缺乏的 必要的能力 ，這是迅速可部署的體制的概念的關(guān)鍵。 一個(gè)迅速可部署的 機(jī)械手 系統(tǒng)的第 3 個(gè)重要的組成部分是控制軟件的代的一種框架?；趥鞲衅鞯臋C(jī)器人的軟件綜合問(wèn)題可以被簡(jiǎn)化，通過(guò)提供堅(jiān)固的機(jī)器人技能， 即，為在機(jī)器人任務(wù)域完成普通任務(wù)封裝策略 . 這樣機(jī)器人技能能在而不需要考慮任何低級(jí)的細(xì)節(jié)的任務(wù)步計(jì)劃階段使用。 考慮下列腳本：一項(xiàng)具體的任務(wù)一被鑒定，基于任務(wù)的設(shè)計(jì)軟件就使最佳的標(biāo)準(zhǔn)化的會(huì)議構(gòu)造下決心進(jìn)行任務(wù)。雖然這樣的腳本仍然是未來(lái)的， 再組合的標(biāo)準(zhǔn)化的操縱者系統(tǒng)的發(fā)展，在這篇文章里描述，是向我們的一個(gè)迅速可部署的 機(jī)械手 系統(tǒng)的目標(biāo)的一個(gè)向前的主要的臺(tái)階。 2 硬件模塊的 2 種設(shè)計(jì) 在 通 常工業(yè) 機(jī)械手 里， 那些控制器單獨(dú) 接在 那些傳感器接口，功率放大器，并且因 機(jī)械手 全部關(guān)節(jié)那些 機(jī)械手 而控制處理器 。 包括傳感器的這些模件然后成為整裝組件，作 12 動(dòng)器，一個(gè)剎車(chē)，一次輸送，一個(gè)傳感器接口，一個(gè)電動(dòng)機(jī)放大器和一個(gè)通信接口 。 共同模件的機(jī)械設(shè)計(jì) 緊密適合一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)，一個(gè)有自動(dòng)防故障設(shè)備的剎車(chē)，一臺(tái)轉(zhuǎn)速表，諧波運(yùn)動(dòng)。一根空的電動(dòng)機(jī)軸通過(guò)全部旋轉(zhuǎn)的零部件，并且為最小的屈曲電 信號(hào) 的 傳送 提供一條 通道 。主板的功能是通過(guò)一 種 RS485 公共 系統(tǒng) 建立與主接口的聯(lián)系和進(jìn)行 程序 控制模件， 象在第 4 部分被更詳細(xì)解釋的那樣。對(duì)有超過(guò)一自由度，例如一個(gè)腕模件的模件來(lái)說(shuō)，不止一這樣的 daughtercard 可以被堆積到相同的主板上。 鎖住的手腕 的轉(zhuǎn)動(dòng)在末端上 產(chǎn)生 兩種不同的動(dòng)作：首先，鎖住的手指大約 程度和捕獲輪流 (與 手腕 一起 )手指在凸緣上 運(yùn)動(dòng) ；其次，那些 手腕 相對(duì)于鎖住的 手 指 ， 而凸輪機(jī)制強(qiáng)迫那些內(nèi)在的手指在可靠緊握 輪子 的凸緣 運(yùn)動(dòng) 。這些符合匹配鋪席子的連接器上的凹形零部件。 我們使用 ARCNET 協(xié)議 [1]在一奉獻(xiàn)的 IC(SMC COM20200)上實(shí)現(xiàn)。 網(wǎng)絡(luò)的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)保存在主接口卡，象被用圖 6 描繪的那樣。 在 機(jī)械手 預(yù)置階段期間，模件一個(gè)接一個(gè)連接網(wǎng)絡(luò)，在基礎(chǔ)啟動(dòng)并且結(jié)束最后 effector。 被交換的數(shù)據(jù)取決于控制模式集中或者被分配。 當(dāng)?shù)?，在每個(gè)模件里，控制環(huán)然后能被在比 400 赫茲高得多的頻率關(guān)閉模件仍然把傳感器讀數(shù)回寄給主聯(lián)接于被在隨后的前饋力矩的計(jì)算內(nèi)使用。 通過(guò)結(jié)合這全部模件的信息，整個(gè)操縱者的動(dòng)態(tài)和動(dòng)態(tài)的模型被建造 。因?yàn)殛P(guān)閉形式倒 轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)不為全部可能的 RMMS 構(gòu)造存在，我們用一個(gè)最小平方動(dòng)態(tài)的控制做倒轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算。完成構(gòu)造可以測(cè)試并且編程序使用 TeleGrip 對(duì) 機(jī)器人設(shè)備起作用。 7 結(jié)束語(yǔ) 我們已經(jīng)發(fā)展目前由 6 個(gè)硬件模塊組成，帶有共 4 自由度的一個(gè)再組合的標(biāo)準(zhǔn)化的 機(jī)械手 系統(tǒng)。 為了幫助用戶評(píng)價(jià)是否一個(gè) 機(jī)械手 構(gòu)造很適合 一項(xiàng)規(guī)定的任務(wù)，我們也已經(jīng)建造一個(gè) 模擬器 了 ， 。 把 機(jī)械手 的 靜 態(tài)和動(dòng)態(tài)的特性調(diào)整到任務(wù) 。因此，評(píng)價(jià)不但操縱者的運(yùn)動(dòng)是可能的，而且實(shí)時(shí)的 CPU 用法和負(fù)載平衡。模擬器基于來(lái)自 Deneb 股份有限公司的 TeleGrip 機(jī)器人模擬軟件， 在哪個(gè)是與有關(guān)系實(shí)時(shí)工藝設(shè)備通過(guò)一 Bit3 VME 對(duì) VME 的改編者，象被在圖 6 顯示的那樣的一 SGI 深紅色上運(yùn)行。在模件和主機(jī)接口之間的聯(lián)系以 400 赫茲，這能不同于 rmms 軟件成分的循環(huán)頻率。主 題組成部分需要一定構(gòu)造 RMMS 的依靠的參數(shù)知識(shí)，在預(yù)置階段期間， RMMS 接口建立與每個(gè)硬 件模塊的關(guān)系自動(dòng)確定哪個(gè)模件正被使用， 并且他們的命令和定向收集 。每個(gè)節(jié)點(diǎn)從包中抽出它的力矩價(jià) 值并且通過(guò)使數(shù)據(jù)包包含 resolver 和轉(zhuǎn)速表讀數(shù)回答。這信息允許我們自動(dòng)確定當(dāng)今的 機(jī)械手 構(gòu)造。在這張卡 上 的 VME 和ARCNET 之間的聯(lián)系邊 是 通過(guò)雙口 RAM 發(fā)生 的 。稱為包的信息的塊可能被在網(wǎng)絡(luò)上從任何節(jié)點(diǎn)送給其它節(jié)點(diǎn)中的任何一個(gè)， 或者對(duì)全部節(jié)點(diǎn)同時(shí) (廣播 )。 4 ARMbus 通信系統(tǒng) RMMS 的每個(gè)模件在一個(gè)稱為 ARMbus 的局域網(wǎng)上方與一個(gè)基于 VME 的主接口聯(lián)系； 每個(gè)模件都是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)。 同時(shí)機(jī)械連 接被做 成為 裝滿和電子的連接。 我們已經(jīng)發(fā)展一個(gè)迅速連合的機(jī)制，在模件之間的一個(gè)安全的機(jī)械連接可以通過(guò)僅僅轉(zhuǎn)動(dòng)一枚 13 handtight 被取得； 沒(méi)有工具被要求。 一個(gè)堆積的連接器有各種各樣 的功能允許模糊的數(shù)量的增加，例如傳感器接口，電動(dòng)機(jī)控制器， RAM 擴(kuò)大 器 等等 ， 在我們的當(dāng)今的實(shí)施里，只是有作動(dòng)器的模件包括daughtercard。 每個(gè) RMMS 模件包含主板，提供基本的功能性和可以被堆積增加模件具體的功能性。 每個(gè)共同模件包括一臺(tái)直流力矩電動(dòng)機(jī)和 100： 1 的諧波駕駛速度減壓器， 并且被在 /s 和 270 納米的最高轉(zhuǎn)矩的最高速度 下 。迄今，我們已經(jīng)建造 4 種模件： 操縱者基礎(chǔ)，一連接模塊，樞共同模件 (一在身材顯示 )，并且一旋轉(zhuǎn)共同模件。大量電氣裝線和這樣的一次系統(tǒng)平面布置的非可擴(kuò)展 性， 為標(biāo)準(zhǔn)化的 機(jī)械手 使它不能實(shí)行。的確， 雖然一個(gè)部署的系統(tǒng)能有它需要的全部感覺(jué)并且計(jì)劃的信息， 它可能仍然不能完成它的任務(wù)，因?yàn)槿蝿?wù)是在系統(tǒng)的物理能力以外。導(dǎo)致的操縱者被迅速通過(guò)使用軟件裝配范例和我們的機(jī)器人技能的信息庫(kù)編程序。在這樣的一種環(huán)境里， 廣泛改變的動(dòng)態(tài)的 (例如，工作區(qū) )和動(dòng)態(tài)的 (例如，速度，凈載重量 )性能被要求， 并且這些要求可能不被知道 priori。這個(gè)范例結(jié)合可重復(fù)使用和再組合的軟件成分的概念，象妄想實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)支持的那樣 ,用一個(gè)圖形用戶界面和可視程序設(shè)計(jì)語(yǔ) 11 言 而 實(shí)施 . 雖然軟件會(huì)議范例提供迅速編程操縱者系統(tǒng)的軟件基礎(chǔ)設(shè)施，但是它不解決編程問(wèn)題。 這軟件認(rèn)為是任務(wù)和可得到的操縱者模件的輸入描述；作為一標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)議構(gòu)造最佳適合執(zhí)行規(guī)定任務(wù)的業(yè)務(wù)的產(chǎn)量產(chǎn)生。通過(guò)結(jié)合這些多功能的模件，大范圍專用 機(jī)械手 可以被收集。 我們提議一個(gè)迅速可部署的 機(jī)械手 系統(tǒng)的概念 來(lái) 處理固定構(gòu)造 的機(jī)械手 的上述的缺點(diǎn)。這篇文章描述 這樣的一個(gè)系統(tǒng)的兩個(gè)主要方面，即，再組合的標(biāo)準(zhǔn)化的 機(jī)械手 系統(tǒng) (RMMS)硬件和相應(yīng)控制軟件。 no tools are required. As shown in Figure 5, keyed flanges provide precise registration of the two modules. Turning of the locking collar on the male end produces two distinct motions: first the fingers of the locking ring rotate (with the collar) about degrees and capture the fingers on the flanges。 1 提供完整版的畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )外文資料翻譯 系 別： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 外 文出處： 附 件： 1. 原文 ； 2. 譯文 2020 年 03 月 2 附件一： A Rapidly Deployable Manipulator System Christiaan . Paredis, H. Benjamin Brown, Pradeep K. Khosla Abstract: A rapidly deployable manipulator system bines the flexibility of reconfigurable modular hardware with modular programming tools, allowing the user to rapidly create a manipulator which is customtailored for a g