1.产品介绍

该系统主要面向手臂实时防碰撞与路径规划技术的研发，以设计一款可对手 臂与抓取目标之间的障碍物进行实时分析，自主规划抓取路径并绕过该障碍物的 机器人系统。系统采用Eye-in-Hand架构，通过将深度相机安装在人形七轴手臂的末端， 并结合电子皮肤实时捕捉场景中的多维度环境数据，为“人机协作-路径规划- 自动避障”的运动机制提供应用条件。系统结合实时通信框架，支持实时规划人 形手臂的运动路径，实现在多类复杂场景下的避障，确保安全的与环境进行交互。

2.产品特点

采用高性能计算单元，部署开源的开发环境和人工智能算法框架，内 置深度视觉感知、点云分析、三维轮廓建模、目标分割、路径规划等多种机器学 习与视觉算法；

用户可通过深度相机学习如何实时获取并分析场景中的多类物体数据 信息，包括物体轮廓、姿态、位置、距离等；

支持使用强化学习等优化算法，训练运动学模型和轨迹规划算法，以 应对多种突发障碍体的出现；

可通过人机交互的方式（如语音、手势等）启动人形手臂抓取物体， 在待抓取的目标物体前方放置水瓶、水杯等障碍物，人形手臂根据深度相机的实 时图像信息，自动规避水瓶的位置，自主调整手臂姿态，完成目标物体的抓取任务。

3.主要技术参数

平台结构：碳钢钣金侧板和底板，加固处理，内部可安装运算单元、 电气系统和其他部件；

平台上方一侧安装三层货架，另外一侧安装不少于 3 个位置可调的障 碍物，通过在货架上和障碍物后方放置目标物体，构建人形手臂实时防碰撞进行 路径规划的抓取场景；

深度相机为 2 台，分别安装于人形手臂末端和障碍物上方，用于对环 境变化进行感知，引导手臂进行障碍规避和路径规划；

运算单元：CPU：i7 11 代及以上；内存：16G 及以上；硬盘：512G 及 以上；显存：8G 及以上独立显存；

手臂为拟人结构，包含肩关节、肘关节、腕关节，其中肩关节 3 个自 由度、肘关节 2 个自由度、腕关节 2 个自由度，共 7 个自由度；

手臂长度：≥850mm，有效工作半径：≥510mm；

手臂自重：≤12kg，最大负载≥5kg；

手臂重复定位精度：±1mm；

具备实时构建环境三维点云信息功能：视觉系统可对平台上的目标和 障碍物进行三维建模，生成三维点云信息，并分析目标姿态、距离，障碍物的位 置、尺寸大小；

具备运动学正逆解功能：手臂开放从底层驱动到上层运动建模与控制 的源代码，可进行基础运动学正逆解模型的搭建，并在此基础上进行路径规划；

具备实时无碰撞路径规划功能：通过平台集成的深度视觉系统，获取 手臂周围的多维环境感知数据，当手臂在运动过程中遇到障碍物时，可根据预先 学习的避障策略，结合当前障碍物的位置和形状等信息，自动决策出最佳的避障 动作（如减速、绕行、暂停等）；

提供货架商品自主抓取路径规划应用开发案例：在货架的三层分别放 置一个商品，手臂末端深度相机实时获取商品的位置，计算出最佳的抓取路径， 引导手臂依次将商品取出，放置到平台，并实时规避与货架的碰撞；

提供障碍物阻挡下的目标抓取应用开发案例：在三个障碍物的后方分 别放置一个纯净水瓶或球体，确保障碍物位于手臂和目标之间，此时，通过顶部深度相机对环境的三维点云分析和建模，计算出可行的避障路线，进而为手臂规 划最佳的抓取姿态，直至依次完成三个目标的抓取。