myCobot 320 APP 控制技術(shù)案例

引言
機(jī)械臂是現(xiàn)代工業(yè)和科研領(lǐng)域中的重要工具，它們?cè)谥圃鞓I(yè)、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、教育等多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。這些機(jī)器臂不僅可以進(jìn)行精密操作，而且能夠在人類無(wú)法進(jìn)入的危險(xiǎn)環(huán)境中工作，大大提高了工作效率和安全性。然而，傳統(tǒng)的機(jī)械臂控制方式往往需要專業(yè)知識(shí)和復(fù)雜的編程，這在某種程度上限制了其普及和應(yīng)用。因此，手機(jī)APP控制機(jī)械臂的方法應(yīng)運(yùn)而生。手機(jī)APP控制的優(yōu)點(diǎn)在于，它可以使非專業(yè)人士也能方便地操控機(jī)械臂，同時(shí)，通過(guò)手機(jī)APP，用戶可以遠(yuǎn)程控制機(jī)械臂，極大地提高了操作的便利性和靈活性。本文的目的是深入探討這這個(gè)主題，今天我將用MyCobot Controlller APP 使用手機(jī)來(lái)控制myCobot 320 M5Stack。

介紹
myCobot 320
myCobot 320是一款面向用戶自主編程開發(fā)的六軸協(xié)作機(jī)械臂，內(nèi)置運(yùn)動(dòng)學(xué)正逆解算法，開放ROS仿真開發(fā)環(huán)境，配備12個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的24V工業(yè)IO接口，可擴(kuò)展開發(fā)PLC控制編程。myCobot 320的工作半徑可達(dá)到350mm，末端能夠承受最大負(fù)載1kg，能夠控制重復(fù)定位精度在0.5mm的范圍內(nèi)。

myCobot Controller
“myCobot Controller ”是由大象機(jī)器人公司推出的一款專門用于控制myCobot系列機(jī)械臂的應(yīng)用程序。這款A(yù)PP采用了藍(lán)牙技術(shù)，能夠通過(guò)用戶的手機(jī)或平板電腦與myCobot機(jī)械臂進(jìn)行無(wú)線連接。

myCobot Controller APP的工作原理主要基于藍(lán)牙通信技術(shù)。通過(guò)跟myCobot機(jī)械臂進(jìn)行藍(lán)牙匹配，成功后就可以通過(guò)APP來(lái)控制機(jī)械臂的各項(xiàng)功能，這種方式不僅操作簡(jiǎn)便，而且能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)的，無(wú)線控制，大大提高了操作的靈活性和便捷。

APP控制機(jī)械臂的步驟
接下來(lái)我們會(huì)一邊操作，一邊介紹這個(gè)功能如何該使用。

安裝APP
目前myCobot Controller目前只支持安卓系統(tǒng)的手機(jī)使用，IOS系統(tǒng)用戶需要暫時(shí)等待一段時(shí)間。點(diǎn)擊連接可以直接跳轉(zhuǎn)至下載地方，目前有兩種方式可以安裝app，第一種可以直接在Google play store上搜索mycobot controller下載，第二種是可以在官網(wǎng)下載apk到手機(jī)上直接安裝。（正常下載之后安裝即可）Google Play下載連接：https://play.google.com/store/apps/details?id=com.elephantrobotics.mycobot_controller

Downloads - Elephant Robotics

連接機(jī)械臂
首先我們給myCobot 接上電源開機(jī) ，選擇“Transponder”。

進(jìn)入之后，我們選擇藍(lán)牙模式，”Bluetooth“

成功之后的界面是會(huì)出現(xiàn)下圖的情況。藍(lán)牙的名稱是：mycobot320m5ble，它的mac地址是：08:3a:f2:42:f0:26（每臺(tái)機(jī)器是不一樣的，方便區(qū)分同時(shí)有兩臺(tái)機(jī)器開著在那）進(jìn)入這個(gè)頁(yè)面我們等待就好了，接下來(lái)是手機(jī)上的操作。

打開下載好的APP，點(diǎn)擊藍(lán)牙的圖標(biāo)連接mycobot。

看準(zhǔn)確藍(lán)牙的名稱對(duì)應(yīng)機(jī)械臂的名稱，“mycobot320m5ble”，不確定的話看mac地址，mac地址是唯一的。顯示下圖的情況就連接成功了。

機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)控制
APP是用機(jī)械臂的正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)來(lái)控制的主要分為兩種，一種是機(jī)械臂角度的控制，另一種是機(jī)械臂坐標(biāo)的控制。

Joint Control

角度控制是正運(yùn)動(dòng)學(xué)算法的一種控制方式。正運(yùn)動(dòng)學(xué)是指已知機(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)的參數(shù)（角度）的情況下，計(jì)算機(jī)器人末端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)的過(guò)程。換句話來(lái)說(shuō)就是，通過(guò)旋轉(zhuǎn)角度就能計(jì)算出機(jī)械臂末端的在空間中的坐標(biāo)位置。

左右兩邊的Joint N（1-6），是可以增加大小來(lái)控制對(duì)應(yīng)mycobot關(guān)節(jié)的角度。中間的TCL部分的六個(gè)參數(shù)代表的是此時(shí)機(jī)械臂末端的笛卡爾坐標(biāo)值。

Coords Control

坐標(biāo)控制是逆運(yùn)動(dòng)學(xué)算法的一種控制方式。逆運(yùn)動(dòng)學(xué)是指已知機(jī)器人末端執(zhí)行器的坐標(biāo)位置，計(jì)算出該狀態(tài)下機(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)的參數(shù)（角度）。就可以通過(guò)調(diào)整機(jī)器人末端坐標(biāo)來(lái)移動(dòng)機(jī)器人，從而計(jì)算出當(dāng)前狀態(tài)下機(jī)器人關(guān)節(jié)角度的參數(shù)。

左邊的按鈕很好理解，對(duì)應(yīng)著機(jī)械臂的末端在空間的位置，上下左右走直線運(yùn)動(dòng)。換句話話說(shuō)就是機(jī)械臂的末端在空間中進(jìn)行，向前，向后，向左，向右，向上，向下運(yùn)動(dòng)，主要是走直線運(yùn)動(dòng)。在笛卡爾坐標(biāo)當(dāng)中，‘Rz,Ry,Rx'通常用來(lái)表示圍繞z軸，y軸，x軸的旋轉(zhuǎn)，這些旋轉(zhuǎn)通常遵循右手規(guī)則，即如果你的右手的四指按照旋轉(zhuǎn)方向卷曲，那么你的大拇指指向的方向就是旋轉(zhuǎn)軸的方向。

通常來(lái)說(shuō)：

"rz"：圍繞z軸旋轉(zhuǎn)。這會(huì)導(dǎo)致機(jī)械臂末端在x-y平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，也就是說(shuō)，它會(huì)改變末端執(zhí)行器的偏航角（yaw angle）。
"ry"：圍繞y軸旋轉(zhuǎn)。這會(huì)導(dǎo)致機(jī)械臂末端在z-x平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，也就是說(shuō)，它會(huì)改變末端執(zhí)行器的俯仰角（pitch angle）。
"rx"：圍繞x軸旋轉(zhuǎn)。這會(huì)導(dǎo)致機(jī)械臂末端在y-z平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，也就是說(shuō)，它會(huì)改變末端執(zhí)行器的滾轉(zhuǎn)角（roll angle）。
簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)，就是機(jī)械臂圍繞x,y,z軸做旋轉(zhuǎn)。

操作視頻
接下來(lái)我們來(lái)看一下如何操作的。

總結(jié)
總的來(lái)說(shuō)手機(jī)APP控制提供了一種更直觀、更易于理解的操作方式，使得非專業(yè)人士也能夠快速上手，其次我們還能夠通過(guò)遠(yuǎn)程操控機(jī)械臂，這使得在一些復(fù)雜或者危險(xiǎn)環(huán)境中也能夠操控機(jī)械臂，能夠擴(kuò)增機(jī)械臂的適用場(chǎng)景。

目前來(lái)說(shuō)APP的功能還能夠進(jìn)行增加，你覺(jué)得有什么需要的功能增加在APP上呢？歡迎在下方留言，我們一起探討APP的功能優(yōu)化！如果你喜歡這篇文章，點(diǎn)贊和留言是對(duì)我們最大的支持！

審核編輯 黃宇