电子书：双臂机器人系统的好处

介绍
在移动机器人的世界里，你可以做三件事:
1)在世界中移动
2） 感知世界
3） 与世界互动
一个移动的底盘可以通过它的环境。照相机和传感器可以使机器人感知世界。但是为了与周围环境相互作用，机器人必须配备机械臂和末端执行器。

在这篇论文中，我们讨论了为什么我们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需求的重要性，以及双臂系统能够高效和有效地执行的众多应用。

这本电子书是一个关于移动操作的四部分系列的第一部分。

hdm是什么?
RE2的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自由度(DoF)，满足或超过人体手臂的灵活性。

该系统是非常灵活和可配置的，允许灵活的操作和精确放置的对象，基本上作为一个扩展的人谁是控制它。由于每只手臂都通过RE2专有的模拟控制器独立操作，因此单臂机器人很难甚至不可能完成的任务可以通过HDMS轻松完成。例如，一个双臂机器人可以将物品分开，从瓶子上取下瓶盖，用双臂举起较重的重物，用一只手臂支撑自己，同时用另一只手臂执行任务——即使在恶劣的条件下也是如此。

当涉及到与世界的互动时，RE2机器人的双臂高度灵巧操作系统(HDMS)被证实的好处是无与伦比的。虽然单臂机器人可以在特定任务中发挥优势，但双臂系统为军事和民用用户提供了灵活的、类似人类的环境控制——尤其是在执行枯燥、肮脏和危险的任务时。

hdm的特点
HDMS具有双机械臂和可移动的人形躯干，可以轻松安装在各种第三方机器人平台上。该系统模仿人类互动的能力为军事，民用和
工业用户。

功能包括：
•功率密集:我们的11自由度系统重量不到40磅，但可以举起超过120磅。
•高效:运行的标准直流电压，吸取最小的电流。
•通过使用经过验证的商用现成组件，具有高度的可靠性。
•直观的控制使用RE2的模仿控制器技术，提供了直观和易于使用的系统命令。
•与开放式架构兼容，允许系统安装在任何基于JAUS或ROS的机器人平台上。
•与先进爆炸物处理机器人系统（AEODRS）架构兼容。
•与美国陆军的互操作性配置文件（IOP）兼容，允许通过热插拔有效负载重新配置系统的末端执行器。

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，并帮助易于维修。该系统可配置为11自由度、15自由度和16自由度系统。HDMS具有类似人类的灵活性，可以让用户在安全的距离内快速有效地执行各种复杂和危险的任务。

hdm配置

• 11 DoF:包括两个5 DoF手臂(肩偏航，肩俯仰，肩滚动，肘俯仰，和手腕滚动)。
• 15 DoF:包括两个7 DoF手臂(肩偏航，肩俯仰，肩滚，肘关节俯仰，肘关节俯仰，腕关节俯仰，腕关节俯仰)加上一个1 DoF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
• 接受多种有效载荷

11自由度HDMS系统重量不到40磅，但可以举起120磅，几乎是其体重的三倍。此外，机器人是专门设计的，以尽量减少电力消耗在重型起重。这是通过最大限度地利用强大的
关节，从而减少关节的数量，用于执行一个给定的任务。

由于HDMS比单臂系统有更多的有效载荷端口，用户可以添加额外的有效载荷，如摄像头、成像传感器、导航和通信系统。HDMS可以配置来自不同制造商的各种有效载荷
增强了系统的可用性。

快速高效的技术
HDMS是一个非常模块化的系统。它与车辆无关，可以很容易地集成到各种移动机器人平台上。HDMS也是独立于末端执行器的。它的特点是该公司的快速释放技术，该技术允许机器人手臂末端的末端执行器快速、轻松地改变——当用户在野外恶劣条件下操作时，这是一个至关重要的好处。快速发布技术允许用户轻松地更换适合特定任务的工具。这使得该系统具有令人难以置信的效率和多面性以及前瞻性，因为未来的能力可以迅速集成。

有效的直观的控制
传统的独立控制机械手各关节的方法，如拨盘和开关控制器或游戏控制器，对于有效和高效地控制高度灵巧的机械手是不实际的。再加上第二个arm，传统的控制方法就过时了。HDMS的控制是通过RE2的模拟控制器技术来实现的，它提供了对双臂操纵系统的高度直观的命令。出于本能和易于使用，模拟控制器本质上是一个“傀儡主人”，允许用户移动机器人操纵器的缩放模型。模拟控制器技术非常直观。通过大量的演示和培训练习，我们确定新用户的培训时间通常不到一分钟，而熟练掌握的时间估计为一小时。

能力

军事行动中的无价控制
用于爆炸物处理(EOD)操作的机器人系统通常包括一个机械臂来执行诸如检查、检测和中和爆炸装置等关键任务。这些机械手的灵巧性、伸直范围和提升能力往往受到限制。例如，如果爆炸物处理小组在一个袋子里遇到一个简易爆炸装置，单臂机器人将需要使用武力打开袋子，探索里面的东西，使爆炸更有可能。另一方面，一个双臂机器人，将能够打开袋子
更温和地移除其内容，保存证据，减少对军事人员的风险。此外，爆炸物处理任务通常是由技术人员穿着重近100磅的防爆服执行的。这些衣服很难穿进去，甚至可能引起热应激。人类发展管理系统通过允许士兵执行危险任务和消除来自安全、远距离的威胁、保存证据以及最重要的人命，减少了这些担忧。

超无人值守地面车辆潜水
不幸的是，简易爆炸装置的破坏性影响并不局限于地面战。排爆装置潜水员在水下定位和识别船只、桥梁和码头上的简易爆炸装置时，经常处于危险之中。因此，除了检测
RE2公司正在为美国海军研究办公室(ONR)开发机电和充气水下双机械臂系统。实际上，RE2现在正在将其地面机电操纵技术应用于海洋环境。RE2正在开发轻便、低成本、易于部署的水下系统
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协同机器人系统，协助排爆潜水员拆除简易爆炸装置和其他危险物品。

展望未来

除了排爆装置，HDMS可能最终用于其他任务，如战斗工程和化学、生物、放射、核、爆炸物(CBRNE)操作。此外，HDMS有可能用于需要远程操作进行危险任务的商业行业，如危险材料处理或海上和地面油气检查。总的来说，HDMS的潜在应用是无限的。

RE2机器人公司仍然致力于创造最先进的机器人技术，并致力于开发能够拯救人类生命的产品。无论是用于军事行动，工业任务或商业应用，我们创新的双臂高度灵巧操纵系统（HDMS）提出了一个无与伦比的水平，仿人控制机器人领域。

RE2机器人出版
RE2机器人
哈里森街4925号
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电话:412.681.6382
电子邮件:info@resquared.com