OrangePi AIpro應(yīng)用：機(jī)械臂應(yīng)用開(kāi)發(fā)指南

2024世界人工智能大會(huì)上，香橙派攜OrangePi AIpro 20T在世博展覽館H1-A301展區(qū)亮相，給大家?guī)?lái)AI+互動(dòng)的沉浸式體驗(yàn)。其中，搭載OrangePi AIpro開(kāi)發(fā)板的智能機(jī)械臂吸引了眾多與會(huì)者的駐足關(guān)注，他們對(duì)這款智能機(jī)械臂表現(xiàn)出極大的熱情。此款機(jī)械臂能對(duì)積木顏色進(jìn)行識(shí)別，將積木搬運(yùn)到對(duì)應(yīng)區(qū)域，可應(yīng)用于垃圾分揀及工業(yè)、物流、醫(yī)療領(lǐng)域。那么今天，我們就給大家介紹如何通過(guò)OrangePi AIpro打造一款智能的機(jī)械臂。

1、需要準(zhǔn)備的東西

1）Orange Pi Ai Pro開(kāi)發(fā)板。

2）Orange Pi Ai Pro開(kāi)發(fā)板配套的65W PD電源。

3）Orange Pi Ai Pro開(kāi)發(fā)板配套的散熱風(fēng)扇。

4）32GB或32GB以上容量的TF卡。

5）用于燒錄Ubuntu鏡像到TF卡中的讀卡器。

6）HDMI顯示器和HDMI線。

7）USB接口的鼠標(biāo)和鍵盤。

8）一臺(tái)Windows系統(tǒng)的筆記本或者電腦，燒錄開(kāi)發(fā)板的Ubuntu系統(tǒng)到TF卡中需要用到。

9）標(biāo)準(zhǔn)版本的亞博智能機(jī)械臂套件。

2、機(jī)械臂組裝時(shí)的注意事項(xiàng)

1）亞博智能機(jī)械臂套件里面有一個(gè)使用說(shuō)明書，機(jī)械臂的吸盤、擴(kuò)展板、攝像頭的安裝參考這個(gè)說(shuō)明書即可。

2）機(jī)械臂底板的電源線如下所示，此線的安裝需要用較大的力氣按壓進(jìn)去。

3）機(jī)械臂使用時(shí)記得把電源按鍵撥到ON檔位。

4）將開(kāi)發(fā)板固定到機(jī)械臂的底板上前，請(qǐng)先不要安裝風(fēng)扇，不然無(wú)法固定。

5）機(jī)械臂的套件中默認(rèn)提供了下圖所示的排線來(lái)連接開(kāi)發(fā)板和機(jī)械臂底板的40pin接口（實(shí)際只使用了3個(gè)引腳）。由于開(kāi)發(fā)板風(fēng)扇的影響，此40pin排線無(wú)法插入開(kāi)發(fā)板的40pin接口中。我們需要額外準(zhǔn)備3根杜邦線來(lái)連接開(kāi)發(fā)板和底板的引腳。

6）根杜邦線的連接開(kāi)發(fā)板和機(jī)械臂底板的方法如下所示：

6.1開(kāi)發(fā)板40pin的3號(hào)引腳接到底板40pin的3號(hào)引腳；

6.2開(kāi)發(fā)板40pin的5號(hào)引腳接到底板40pin的5號(hào)引腳；

6.3開(kāi)發(fā)板40pin的39號(hào)引腳接到底板40pin的39號(hào)引腳。

7）開(kāi)發(fā)板固定在機(jī)械臂的底板上時(shí)，可以靠后一些，這樣方便開(kāi)發(fā)板接入HDMI顯示器。

3、燒錄系統(tǒng)并運(yùn)行機(jī)械臂程序的方法

1）首先燒錄已預(yù)裝機(jī)械臂樣例代碼的Ubuntu鏡像到TF卡中。燒錄鏡像的方法請(qǐng)參考《OrangePi_AI_Pro_昇騰_用戶手冊(cè)》中2.4.燒寫Linux鏡像到TF卡中的方法一小節(jié)的說(shuō)明。已預(yù)裝機(jī)械臂樣例代碼的Ubuntu鏡像下載地址如下所示：

鏈接: https://pan.baidu.com/s/1CzjZUAxNtWlmW1OY-WRyNA?pwd=cejh

提取碼: cejh

2）然后將開(kāi)發(fā)板連接到HDMI顯示器，并接上鼠標(biāo)和鍵盤，這樣我們就可以在HDMI顯示器中來(lái)操作開(kāi)發(fā)板的Ubuntu系統(tǒng)了。需要注意的是，目前只有HDMI0接口支持顯示Ubuntu系統(tǒng)的桌面。

3）然后通過(guò)網(wǎng)線或者WIFI將開(kāi)發(fā)板連接到能正常上網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)中。網(wǎng)絡(luò)的連接方法請(qǐng)參考《OrangePi_AI_Pro_昇騰_用戶手冊(cè)》中3.5.網(wǎng)絡(luò)連接測(cè)試一小節(jié)的說(shuō)明。

開(kāi)發(fā)板Ubuntu系統(tǒng)登密碼為Mind@123。

4）登錄Ubuntu系統(tǒng)的桌面后，首先打開(kāi)一個(gè)終端，然后使用sudo -i命令切換到root用戶。

5）然后運(yùn)行下面的命令，啟動(dòng)機(jī)械臂的分揀功能。

cd /root

./start_block_cls.sh

4、校準(zhǔn)攝像頭的方法

1）如果測(cè)試發(fā)現(xiàn)機(jī)械臂抓取積木不準(zhǔn)，可以校準(zhǔn)下攝像頭。

2）首先通過(guò)HDMI顯示登錄Ubuntu系統(tǒng)的桌面。

3）然后打開(kāi)一個(gè)終端，并使用sudo -i命令切換到root用戶。

4）然后進(jìn)入機(jī)械臂代碼的目錄。

cd /root/xunlong_arm

5）然后運(yùn)行下面的命令打開(kāi)校準(zhǔn)程序。

jupyter notebook --allow-root --no-browser --ip 127.0.0.1

6）然后在開(kāi)發(fā)板的Ubuntu系統(tǒng)中打開(kāi)瀏覽器，輸入上面紅色框中的地址會(huì)顯示下面的界面。

7）然后打開(kāi)相機(jī)校準(zhǔn).ipynb

8）然后點(diǎn)擊下面的圖標(biāo)開(kāi)始運(yùn)行

9）然后選擇Restart and Run All Cells

10）成功運(yùn)行后的顯示如下所示，會(huì)顯示機(jī)械臂攝像頭的圖像。

11）然后單擊calibration_model按鈕，并調(diào)節(jié)joint1與joint2。請(qǐng)保證調(diào)試環(huán)境的光源充足，確保藍(lán)色邊框覆蓋整個(gè)十字框，畫面如下所示。

12）單擊calibration_ok按鈕，可視化界面進(jìn)入方框內(nèi)部，畫面如下所示。

13）校準(zhǔn)完后，返回終端，按下鍵盤Ctrl+C鍵，即可停止jupyter notebook程序。

14）然后再測(cè)試下機(jī)械臂抓取積木是否準(zhǔn)確。

15）如果在完成相機(jī)校準(zhǔn)后抓取積木仍有誤差，此時(shí)就需要在程序中手工校準(zhǔn)了。

a.首先打開(kāi)配置文件offset.txt。

cd /root/xunlong_arm/

vim config/offset.txt

b.打開(kāi)offset.txt后會(huì)看到兩個(gè)參數(shù)。

0.016

0.01

c.如發(fā)現(xiàn)機(jī)械臂抓取略微靠積木的后方，則需要適當(dāng)加大第一個(gè)參數(shù)。

d.如發(fā)現(xiàn)機(jī)械臂抓取略微靠積木的前方，則需要適當(dāng)減小第一個(gè)參數(shù)。

e.如發(fā)現(xiàn)機(jī)械臂抓取略微靠積木的右方，則需要適當(dāng)加大第二個(gè)參數(shù)。

f.如發(fā)現(xiàn)機(jī)械臂抓取略微靠積木的左方，則需要適當(dāng)減小第二個(gè)參數(shù)。

g.修改參數(shù)后，需要重新運(yùn)行程序來(lái)測(cè)試。