电子书:一个双臂机器人系统的好处

介绍
在移动机器人领域，你可以做三件事：
1） 周游世界
2)感知世界
3)与世界互动
移动底盘可以在其环境中机动。摄像机和传感器可以使机器人感知世界。但为了与周围环境互动，机器人必须配备操纵器和末端执行器。

在本文中，我们将讨论为什么我们的双臂高度灵巧操作系统（HDMS）在机器人领域具有无与伦比的创新和控制水平。

我们还讨论了双臂移动机器人的能力和应用，互操作性作为当今移动系统要求的重要性，以及双臂系统能够高效和有效执行的众多应用。

这本电子书是关于移动操作的四部分系列的第一部分。

什么是HDMS？
RE2双臂机器人的主要优点之一是它的灵活性。HDMS有多种配置，包括11、15或16个自由度（DoF），满足或超过人类手臂的灵巧度。

该系统非常灵活和可配置，允许灵活操作和精确放置物体，本质上是作为控制它的人的延伸。由于每个手臂通过RE2专有的模拟控制器独立操作，单臂机器人很难甚至不可能完成的任务可以很容易地通过HDMS完成。例如，一个两臂机器人可以把物品分开，从瓶子上取下盖子，用两只手臂举起重物，用一只手臂支撑自己，同时用另一只手臂执行任务——即使是在恶劣的条件下。

当涉及到与世界互动时，RE2机器人公司的双臂高度灵巧操纵系统（HDMS）被证明具有无与伦比的优势。虽然单臂机器人有利于完成特定任务，但两臂系统为军事和民用用户提供了灵活、人性化的环境控制，尤其是在执行枯燥、肮脏和危险的任务时。

HDMS的特点
HDMS具有双机械手手臂和可移动的仿人躯干，可轻松安装到各种第三方机器人平台上。该系统模拟人与人之间交互的能力为军事、民用和民用领域带来了诸多好处
工业用户。

功能包括:
•动力密集型：我们的11自由度系统重量不到40磅，但可提升120磅以上。
•电源效率：标准直流电压运行，消耗最小电流。
•通过使用经验证的商用现成组件，具有高度可靠性。
•使用RE2的模拟控制器技术进行直观控制，提供系统的直觉和易于使用的命令。
•兼容开放式架构，允许系统安装在任何JAUS或基于ros的机器人平台上。
•与先进的爆炸物处理机器人系统(AEODRS)架构兼容。
•兼容美国陆军的互操作性配置文件(IOP)，允许系统的末端执行器通过热插拔有效载荷进行重新配置。

技术概述
HDMS设计有两个相同的臂，以确保模块化，简化开发，获得规模经济性，并有助于易于维修。该系统可配置为11自由度、15自由度和16自由度系统。HDMS人性化的灵巧性使用户能够在安全和远距离快速有效地执行各种复杂和危险的任务。

HDMS配置

• 11自由度：包括两个5自由度手臂（肩部偏航、肩部俯仰、肩部侧倾、肘部俯仰和手腕侧倾）。
• 15自由度：包括两个7自由度手臂（肩偏航、肩俯仰、肩侧滚、肘侧滚、肘侧滚、腕侧滚和腕侧滚）加上1自由度躯干俯仰。
• 16自由度:包括两个7自由度手臂和一个2自由度躯干(俯仰和偏航)。
• 高强度重量比
• 接受各种有效载荷

11自由度HDMS系统的重量不到40磅，但可以举起120磅，几乎是自身重量的三倍。此外，该机器人是专门设计的，以最大限度地减少电力消耗在重型起重。这可以通过最大限度地使用strong来实现
关节，从而减少用于执行给定任务的关节数。

由于HDMS的有效负载端口比单臂系统多，用户可以添加额外的有效负载，如摄像头、成像传感器、导航和通信系统。使用来自不同制造商的各种有效负载配置HDMS的能力进一步增强
提高系统的可用性。

快速高效技术
HDMS是一个非常模块化的系统。它独立于车辆，可以轻松集成到各种移动机器人平台上。HDMS也与末端效应器无关。它采用了该公司的快速释放技术，可以快速轻松地更换机械臂末端的末端执行器——当用户在野外恶劣条件下操作时，这是一个至关重要的优势。快速发布技术允许用户轻松地交换满足特定任务的工具。这使得该系统具有难以置信的效率、通用性和前瞻性，因为未来的功能可以快速集成。

有效的直观控制
传统的独立控制机械手各关节的方法，如拨号开关控制器或博弈控制器，不能有效、高效地控制高度灵巧的机械手。再加上第二臂，传统的控制方法就过时了。HDMS的控制是使用RE2的模拟控制器技术实现的，它提供了高度直观的双臂操作系统的命令。本能和易于使用，模仿控制器本质上是一个“木偶主人”，允许用户移动机器人的操纵器的比例模型。模拟控制器技术非常直观。通过大量的演示和培训练习，我们确定了新用户的培训时间通常不到一分钟，而熟练掌握所需的时间估计为一个小时。

功能

军事行动中的宝贵控制
爆炸物处理（EOD）作业的机器人系统通常包括一个单独的机械手，以执行关键任务，如检查、检测和中和爆炸装置。这些机械手的灵巧度、伸展能力和提升能力往往受到限制。例如，如果一个爆炸物处理小组在一个袋子里遇到一个简易爆炸装置，一个单臂机器人就需要用力打开袋子并探测里面的东西，这样爆炸的可能性就更大。另一方面，一个双臂机器人将能够解开袋子并
以更温和的方式删除内容，保存证据，降低军事人员的风险。此外，排爆任务通常由身穿近100磅防爆服的技术人员执行。这些衣服很难穿进去，甚至可能引起热应激。HDMS通过允许士兵执行危险的任务和消除来自安全、可观距离的威胁，保存证据，最重要的是，人的生命，减少了这些担忧。

潜水之外作出
不幸的是，简易爆炸装置的破坏性影响不仅限于地面战争。在船舶、桥梁和码头上进行水下定位和识别简易爆炸装置时，排爆潜水员通常会受到伤害。因此，除了检测
在地面处理简易爆炸装置方面，RE2正在为美国海军海军研究办公室（ONR）开发机电式和充气式水下双机械手系统。实际上，RE2目前正在调整其地基机电操纵技术，以用于海洋环境。RE2正在开发重量轻、成本低、易于部署的水下系统
在现场作为无人水下航行器（UUV）的有效载荷。最终，这些水下机械臂将被用作一个协作机器人系统，以协助排爆潜水员拆除简易爆炸装置和其他危险装置。

展望未来

除EOD外，HDMS最终还可用于其他任务，如作战工程和化学、生物、放射性、核、爆炸物（CBRNE）行动。此外，HDMS有可能用于需要远程操作以执行危险任务的商业行业，如危险材料处理或海上和地表油气检查。总的来说，HDMS的潜在应用是无限的。

RE2 Robotics仍然致力于创造最先进的机器人技术，并专注于开发能够拯救人类生命的产品。无论是用于军事行动、工业任务还是商业应用，我们创新的双臂高度灵巧操作系统(HDMS)在机器人领域呈现了无与伦比的类人控制水平。

RE2机器人学的出版物
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