多功能复合机器人设计方案

本文中的案例介绍了如何将 myCobot 280 机械臂与 myAGV 移动底盘进行集成，以构建用于智能自动化的多功能复合机器人。

一、引言

想象一下，有一个可以在固定位置或桌面上执行抓取和操作任务的机械臂，以及一个能够在地面上运输物体的移动 AGV。单独来看，它们的功能是有限的。然而，当这两个组件结合在一起时，它们会解锁新的应用场景，增强机器人的灵活性和自动化能力。

在本文中，我将演示如何将 myCobot 280 Pi 机械臂与 myAGV Pi 移动 AGV 相结合，打造一款功能强大的复合机器人。通过跟随我的步骤，您将学习如何从硬件组装到编程控制，最终构建一个实用的智能系统，将机械臂与移动平台集成在一起。
二、项目准备
1、本项目所使用的设备
Elephant Robotics myAGV（包括其他附件，比如充电器）
Raspberry Pi 4 Model B
M5Stack ESP32 Basic Core IoT Development Kit
Elephant Robotics myCobot 280 pi
以及其他常规设备，电脑、鼠标、监控器等等

2、软件：
● PymyCobot（最新版本）
● ROS（确保安装了最新的 ROS 软件包）

注意：myCobot 280 Pi 中的 Raspberry Pi 系统预装了基础环境。您只需将 pymycobot 和 ROS 软件包更新到最新版本。
三、项目运行
1、机械臂的控制
myCobot 280 Pi 预装了 Ubuntu 系统，其控制通常是在 Python 环境中使用 pymycobot 库实现的。以下是如何使用 Python 控制myCobot 280 Pi 的摘要。

2、API概述
1.关节角度控制

Function:  `send_angles(degrees, speed)`   Purpose:  Send target angles to all joints of the robotic arm.   Parameters:   `degrees`: (List[float]) A list containing the angles for all joints, e.g., `[20, 20, 20, 20, 20, 20]`.   `speed`: (int) The movement speed of the robotic arm, ranging from `0` to `100`.   Return Value:  `1`

2.协调控制

Function:  `send_coords(coords, speed, mode)`   Purpose:  Move the robotic arm’s end-effector to a specific position and orientation in space.   Parameters:   `coords`: (List[float]) A list of six coordinate values representing `[x, y, z, rx, ry, rz]`.   `speed`: (int) The movement speed of the robotic arm, ranging from `0` to `100`.   `mode`: (int) Determines the movement path:   `0`: Non-linear (random planning) path. The end-effector moves to the target point, maintaining the specified posture.   `1`: Linear path. The end-effector moves in a straight line to the target point using intelligent planning.   Return Value:  `1`

3.延迟执行

Function:  `time.sleep(t)`   Purpose:  Pausetheexecutionfor`t`secondsbeforeproceedingtothenextcommand.

4.抓手控制

Function:  `set_gripper_value(value, speed, gripper_type=None)`   Purpose:  Rotate the gripper to a specified position at a given speed.   Parameters:   `value`: (int) Target position for the gripper, ranging from `0` to `256`.   `speed`: (int) Speed of gripper movement, ranging from `0` to `100`.   `gripper_type`: (int, optional) Specifies the gripper type:   `1`: Adaptive gripper (default).   `3`: Parallel gripper.   `4`: Flexible gripper.   Return Value:  `1`

示例代码

from pymycobot.mycobot280 import MyCobot280import time # Initialize myCobot 280 Pimc = MyCobot280("/dev/ttyAMA0", 1000000) # Retrieve and print the current coordinates of the end-effectorcoords = mc.get_coords()print(coords) # Move the end-effector to specific coordinates with linear movementmc.send_coords([57.0, -107.4, 316.3, -93.81, -12.71, -163.49], 80, 1)time.sleep(1.5) # Move the end-effector to another set of coordinatesmc.send_coords([-13.7, -107.5, 223.9, 165.52, -75.41, -73.52], 80, 1)time.sleep(1.5) # Adjust a single coordinate with speed 70mc.send_coord(1, -40, 70)

4、AGV的控制
由大象机器人公司开发的myAGV 2023 Pi是一款为研究、教育和个人制造商设计的移动机器人。它采用树莓派4B核心主板，运行定制的Ubuntu Mate 20.04操作系统，确保流畅和用户友好的操作。

●配备树莓派4B，提供强大的性能和出色的可扩展性。
●包括360度激光雷达，用于全面扫描和环保意识。
●配备500万像素HD摄像头，用于物体识别和精确定位。
●运动竞赛级Mecanum车轮可进行全方位运动，在复杂地形上具有灵活性。
●支(zhī)持图形化编程，使用户能够通过直观的可视化界面进行开发和调试。
myAGV带有内置的映射和导航功能。您只需要调用适当的脚本即可使用这些功能。
5、整合与通讯 安装 myCobot 280有两个用于安全连接的安装孔。

安装位置的选择取决于机械臂的预期任务。建议将手臂(bì)安(ān)装(zhuāng)在(zài)myAGV的(de)最(zuì)前(qián)面(miàn)位(wèi)置(zhì)，远(yuǎn)离(lí)myAGV接(jiē)口(kǒu)。

机械臂电源myAGV具有专用的12V电源输出接口，可为机械臂供电。这简化了设置并确保机械臂具有可靠的电源。

安装机械臂并为其供电后，连接键盘、鼠标和显示器。通过此设置，您可以开始对集成复合机器人进行编程。

通讯
要在AGV和机械臂之间建立通信，请执行以下步骤：
1.连接到同一个网络确保(bǎo)AGV和(hé)机(jī)械(xiè)臂(bì)都(dōu)连(lián)接(jiē)到(dào)同(tóng)一(yī)个(gè)本(běn)地(de)网(wǎng)络(luò)（WiFi）。这(zhè)允(yǔn)许(xǔ)设(shè)备(bèi)之(zhī)间(jiān)的(de)无(wú)缝(fèng)通(tōng)信(xìn)。
2.在(zài)机(jī)械(xiè)臂(bì)上(shàng)启(qǐ)动(dòng)服(fú)务(wu)器(qì)脚(jiǎo)本在(zài)机(jī)械(xiè)臂(bì)上(shàng)运(yùn)行(xíng)服(fú)务(wu)器(qì)脚(jiǎo)本(běn)以(yǐ)启(qǐ)用(yòng)通(tōng)信(xìn)。
打(dǎ)开(kāi)机(jī)械(xiè)臂(bì)上(shàng)的(de)终(zhōng)端(duān)并(bìng)执(zhí)行(xíng)以(yǐ)下(xià)命(mìng)令(lìng)：

python Server.py

from pymycobot import MyCobotSocketimport time # Initialize the connection with the robotic armarm = MyCobotSocket("192.168.1.248")  # Replace with the actual IP address of the robotic arm # Send initial angles to the robotic armarm.send_angles([0, 0, 0, 0, 0, 0], 50)time.sleep(2) # Adjust the angles to test movementarm.send_angles([0, 0, 0, 0, 0, -90], 50)

四、实际应用示例
让我们尝试一个简单的运动控制任务，看看这个机器人能做什么。

我想把多余的零食退回零食盒。首先，我控制移动平台移动到额外零食的位置。由于myAGV配备了全向轮子，它可以当场旋转。

成功获得目标后，我们继续将零食放回原处。

小结

在本案例中，这一复合机器人结合了机械臂和移动AGV的功能，提供了具有巨大潜力的广泛应用前景。
比如在智能物流仓储中，它可以在仓库内执行智能运输任务。例如，机械臂可以处理拣货，而AGV将物品运送到指定位置。
或者在农业和户外应用中，复合机器人可用于水果采摘、作物检查等。机械臂可以处理采摘任务，而AGV则移动到下一个采摘点。
在上述的实操过程中，我们模拟了一个智能仓储场景，通过配备SLAM算(suàn)法(fǎ)的(de)移动AGV在将物体A运送到另一个位置的同时进行自主导航和检查。
如果你想用真实的机械臂进行模拟，可以试试mycobot系列产品。如果你有其他关于机械臂使用的好的想法想要实现的话，也欢迎在下方留言和我们沟通。