DeX-Platform是代客思智能科技推出的工業機器人控制系統使用開辟平臺，為用戶供給了從硬件到軟件的整套開辟解決方案。基于此平臺，開發者可高效實現工業機器人尺度使用工藝包、快捷對接視覺體系等智能使用計劃、知足各種機器人非標使用需要，以至可以自力開辟全套上層編程示教體系，或針對科學研究、創客教導開辟自力上層軟件系統，極大增進工業機器人相關解決方案的開展跟美滿。
為何開辟如許一套體系？
“我有一個很棒的設法主意，能資助廚師正在電腦上經管菜譜！”
“太棒了，讓咱們起頭研發這臺電腦吧！”
以上對話明顯是沒有能夠產生正在明天這個期間的。一個軟件應用的開發者，他開辟一個軟件之前，并不需要先研發出可能運轉阿誰軟件的電腦。
然而，這個荒誕乖張的事現階段正產生正在工業機器人范疇。
正在過來數十年，工業機器人應用領域絕對狹小，核心技術被少數公司獨霸，是以以國際四大家族為代表的工業機器人傳統大廠皆取舍自行研發各類工藝包、晉升體系的附加代價，而不肯向中供給過多的開辟接口。因為傳統工業使用門類有限，是以一家公司可能開辟出焊接、噴涂、碼垛等較為周全的工藝包，供應用戶取舍采辦。這套形式也成為了工業機器人商業化控制系統產物的尺度形式。
跟著市場需求的不斷擴大，和焦點零部件、人工智能算法跟各種傳感器技巧的開展，工業機器人的應用領域正在疾速擴展、以至正在從純工業范疇擴展到民用效勞范疇。近幾年，工業機器人曾經被用于手術醫療、片子拍攝、游樂舉措措施、無人餐廳等愈來愈多的新興效勞場景。
醫療手術
游樂舉措措施
垃圾分揀機器人的例子餐飲
而當機器人應用領域擴展，各類新型需要涌現，特別是當其向民用效勞范疇擴展的時間，行業對控制系統軟件功用多樣性的需要曾經遠遠跨越以往。此時，傳統的工業機器人公司再也沒法知足一切市場使用，特別是各種新興需要。
受傳統外洋機器人大廠技巧門路的影響，海內具有相關研發才能的廠家大多也取舍了封鎖的體系形式。是以，現有工業機器人產物體系的開放水平常常很難知足開發者的需要，廠家設置的開辟門坎跟前提也很下，價錢上不具劣勢。基于這個理想，良多新參加這個行業的開發者會取舍本人重新搭建機器人體系，并終極推出一套全新的機器人產物。正在這個形式下，開辟一個機器人產物須要將80%的精神跟本錢皆花正在硬件本體跟搭建測試底層體系上。
那便形成了本文開首阿誰荒誕乖張的究竟：“開辟一個使用功用，須要先開辟出能運轉這個使用的電腦”。如斯下的開辟門坎讓良多人對工業機器人行業望而生畏，而行業本身的開展勢能也便沒法開釋。也恰是因為如許一個低效的形式，工業機器人行業雖然正在快捷開展，但從出貨量跟市場范圍上看，依然借已實現周全暴發。
依據《中國機器人產業開展講述》的數據，2017年海內工業機器人銷量跨越11萬臺，市場范圍到達42.2億美元。然而，這個數據包括了外洋產物的份額。是以，即使按外洋產物份額只占一半計較，國產工業機器人的市場范圍也缺乏20億美元，利潤便更少了。與之比擬，《王者光彩》一季度業務支出正在60億元擺布；小米手機2017年9月份單月出貨量沖破一千萬臺。也就是說，騰訊一款游戲兩個月的營收，便跨越了國產工業機器人整年的市場范圍；這個范圍更是不迭一家花費電子產品企業的百分之一。
拿這些曾經高度成熟的產業僧人屬兒童期的中國工業機器人行業比照的確有些沒有公正，任何一個行業皆須要漸漸開展成熟的進程；可是現階段工業機器人的情況的確反應了全部行業正在開展形式方面的嚴峻問題。
反觀此刻的智能手機行業，正在一套優越的行業介入跟開辟形式下，它將有數的使用算法開發者變更起來，為其奉獻聰明。以蘋果公司為例，Applestore上早曾經跨越100萬個使用，這個工作量能夠100個蘋果公司也沒法實現。iOS的生態系統是由有數開發者配合樹立跟實現的。iphone是個硬件本體，開發者只須要采辦一個本體，便能間接正在下面做使用開辟——沒有須要本人制一個手機。開發者將本人的作品宣布正在iOS平臺上，用戶依據本人的需要下載，開發者從中失掉收益。這個形式激起著有數軟件行業從業者為蘋果貢獻力量。
三大使用市肆使用數目增加柱狀圖
三大平臺使用開發者數目增加柱狀圖
只有變更更多的人參加并奉獻聰明，一個行業才氣失掉爆發式的開展，便像咱們身處的智能手機期間一樣。而工業機器人行業，此刻正須要一個良性的開展形式，促進行業的暴發。
DeX-Platform先容
跟著工業機器人機器跟硬件體系趨于成熟跟不變，軟件控制系統正在成為決意工業機器人應用領域跟功用的焦點：控制系統向下對接工業機器人本體、伺服系統和各種進步前輩傳感器，向上毗鄰各種進步前輩人工智能算法；這個中樞位置也使控制系統軟件的開辟對工業機器人行業整體開展來講存在更為重要的意思。
物流分揀機器人品牌雖然諸如ROS一類的開源機器人平臺功能豐富壯大，成為了良多開發者的取舍，可能資助開發者快捷出產物原型，演示功用。可是，也恰是因為其開源屬性，缺乏貿易公司對其供給不變、靠得住的技術支持跟保護，招致ROS正在開辟商業化體系時存在隱患，也限定了其開展。將來，機器人應用軟件行業會有近似電腦軟件行業一樣的數目浩繁的開辟公司，并為各自細分范疇的用戶供給不變靠得住的效勞。
此刻，有愈來愈多控制系統廠商開放了二次開發接口，但大多數平常只撐持其自有的機器人，或須要有前提的零丁開放，而沒有供給通用化的撐持。UR機器人依賴著其協作屬性跟較為便利的開辟撐持失掉了良多上層使用開發者的青眼，做出了許多新興的使用；但其體系仍然只撐持UR本人的機器人，且整機體系價錢與國產機器人比擬也無任何劣勢。
利用UR機器人體系開辟的各類新型使用
DeX-Platform供給了專門針對輕型工業機器人的通用開辟平臺，包括了完全的工業機器人底層硬件解決方案，讓沒有相識機器人硬件或底層體系的開發者們可能以極低的本錢失掉一套完全的工業機器人控制系統，而且可以專注于開辟上層使用功用而無需被底層體系問題所困擾。
DeX-Platform體系硬件組成
軟件系統架構
上面先容兩個基于DeXPlatform開辟的典范使用示例
基于機械視覺的智能分揀使用
正在傳統制造業轉型進級的進程中，工業機器人正在出產中所能施展的作用正在不休的縮小。過來，工業機器人的使用次要集合正在高強度的、專注實現反復功課的場所。而此刻，跟著市場需求的變更，為了加倍高效的實現龐大的使命，工業機器人正在慢慢向智能、協作等關鍵詞聚攏。
為設備裝備視覺對實現智能制造有著極為龐大的意思。現階段，機械視覺技巧正在工業現場有著普遍的使用場景，諸如產物檢測、字符識別、運動跟蹤、物品定位等等。將機械視覺技巧與工業機器人相結合，有助于應答加倍靈巧的使用需要，實現加倍龐大的現場使命。
為此，DeX-Platform外部集成了高性能的運動計劃算法跟進步前輩的工業總線技巧，同時為開發者供給了Linux操作系統下的SDK，內里包括了大批易用而且壯大的運動接口，資助開發者正在較短的工夫內實現視覺使用與機器人平臺的完美對接。
為知足分歧的視覺使用開辟需要，DeX-Platform供給了兩種情勢的視覺使用架構。
架構一是以個人電腦或許服務器為焦點的一種加倍開放式的組織方法。此中視覺模塊跟機器人控制器可以視為掛載到個人電腦或許服務器上的設備。用戶可以正在個人電腦或許服務器上對獲得的圖象停止處置懲罰，再依據處置懲罰的成果，挪用機器人響應的運動指令，節制機器人實現使命。正在該種架構下，視覺模塊跟機器人借可以作為節點接入到ROS等開源平臺，資助用戶開辟加倍靈巧的使用。
架構二是以控制器為焦點的一種絕對封鎖的組織方法。此中控制器跟視覺模塊相連，控制器可以間接獲得方針的三維位姿信息，并驅動機器人實現抓取等操縱。用戶可以間接正在示教器上挪用視覺指令實現示教編程，也可以正在個人電腦或許服務器上借助SDK實現視覺使命。該架構的劣勢在于可以間接對接成熟的機械視覺計劃，資助用戶正在現場可以正在較短的工夫內實現布置，知足現場的使命需要。
借助DeX-Platform實現視覺使用的普通進程可以分為坐標系標定、方針地位獲得和機器人運動計劃三個步調：
1、應用標定算法，失掉圖象坐標系到機器人基坐標系的變更矩陣;
2、其次依據獲得的圖象，檢測方針的三維地位姿態，并將其轉化到機器人基坐標系下的默示，該默示可以為地位減姿態角、地位減標的目的向量和齊次矩陣;
3、挪用直線、圓弧、門運動等軌跡計劃指令驅動機器人運動到響應位姿。除此，應用DeX-Platform內置的軌跡接連運動、NURBS樣條曲線等高等軌跡計劃功用，用戶借可以實現對方針的跟蹤、基于視覺的避障等使用。
應用DeX-Platform可以快捷的資助開發者實現基于視覺的機器人使用。同時DeX-Platform也正在不休的豐碩機器人的運動形式，晉升機器人運動的速率跟機能，資助你更好的實現使用需要。
機器人拖動示教及同步復現功用
DeX-Platform供給美滿的機器人動力學功用撐持，基于EtherCAT總線架構的底層體系和模塊化計劃的動力學算法庫，使開發者得以高效的為機器人本體裝備平安協作、拖動示教等進步前輩功用，打造新一代工業機器人使用產物。
智能快速分揀機器人以拖動示教功用為例。拖動示教功用是機器人人機協作屬性的根底功用，會成為將來機器人體系的標配。基于零力控制技術可以正在沒有須要內部力矩傳感器的環境下實現拖動示教功用，大大降低了硬件本錢。正在EtherCAT總線架構的撐持下，DeX-Platform供給前往機電力矩值的功用接口，共同機器人動力學相關算法跟開辟接口，開發者可以為各種工業機器人本體供給拖動示教功用；示教實現后，機器人的運動門路可以同步復現。
實現機器人拖動示教功用次要分為三個步調：機器人動力學建模、參數辨識和力矩節制。上面對那三個步調停止簡略先容。
第一步是樹立機器人動力學模子，應用牛頓歐拉法或許拉格朗日法推導出機器人動力學的解析表達式。DeX-Platform中包括了用于計較順動力學的函數DynamicTau跟只計較重力項的函數DynamicGravTau，計較耗時皆正在100us之內。
第二步是對動力學參數停止辨識。DeX-Platform應用EtherCAT總線通訊的PDO數據反應失掉各樞紐的角度值、速率值跟力矩值，聯合相關算法可以辨識出未知參數。此中，樞紐角度值跟速率值由機電編碼器收羅，力矩值由機電電流計較失掉。DeX-Platform的數據反應周期最小可達0.5ms。圖2是正在辨識進程中某個樞紐力矩值的部門數據圖象。
圖2樞紐力矩收羅
第三步是力矩節制。將辨識出的動力學參數設置到DeX-Platform中，設置節制形式為拖動示教形式。操縱職員正在拖動機器人運動進程中，DeX-Platform收羅運動學數據，依據內置函數及時計較出力矩賠償值，使得機器人拖動自若。圖3顯現了拖動進程中某一樞紐的力矩補償曲線。拖動進程中，DeX-Platform供給及時紀錄各樞紐軌跡的功用，以便示教復現。
圖3樞紐力矩賠償
正在DeX-Platform的撐持下，各種輕型工業機器人皆可以輕松取得協作屬性，正在大大晉升機器人附加代價的根底上，可以對接跟實現更多新興使用。
發賣形式
DeX-Platform供給靈巧的硬件計劃，知足分歧環境開發者的需要。
本體計劃：次要供給負載10kg之內的輕型六軸工業機器人。
機電及驅動體系：次要供給利用多摩川17位絕對值編碼的各種伺服電機，及清能德創驅動器。
控制系統：代客思智能科技自立研發的工業機器人控制系統，包括DeX-Platform。
與利用UR機器人體系、或其他罕見外洋機器人體系比擬，代客思智能科技供給的計劃具有50%以上的價格優勢，且能大幅度晉升開辟服從，縮短開發者驗證跟布置產物的工夫。
對接更多人工智能體系跟解決方案
代客思智能科技正在與更多機器人上層智能使用解決方案公司協作，資助他們以最低的本錢、最快的速率驗證產物，并推向市場；同時，咱們也正在與機器人本體廠商協作，對更多的機型停止針對性的適配跟開辟，為客戶供給最高性價比的工業機器人開辟體系。
代客思智能科技會連續美滿跟改善DeX-Platform的相關功用，不休供給新的功用接口。咱們愿望正在一套通用、開放的工業機器人開辟平臺下，有愈來愈多的創業者進入工業機器人范疇，資助他們加速實現工業機器人的智能化、民用化開展，配合促進行業的真正繁華。
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