新人刚到，有个机械臂方案想用soc，大家参谋参谋

FrozenBunny

新人刚到，有个机械臂方案想用soc，大家参谋参谋 [复制链接]

想模仿ABB IRB120大小的机械手，伺服简配为步进，配编码器闭环控制，大部分部件选择国产性价比好的，把成本控制住，主控系统有arduino 单片机 DSP 多轴控制板等，综合下来，想要获得高精度高反应速度，还是要FPGA+控制器最佳，正好看到CYCLONE V已经内嵌硬核了，altera也做了个delta机械人推他们的片子。

arm负责和PC通信，同时计算运动轨迹。自身有一套简单的机械臂编程系统，方便脱机使用。FPGA就是控制驱动完成高速精确的位置控制


开发板看的友晶的 DE0 SOC版，不是很贵，基本功能够满足了，资料也还算多。

因为之前只做过单片机，linux实在不是很熟悉，到时要把系统跑上去，并完成一套编程系统可能会是我的难点，我有想过要么加一个触摸屏人机界面，arm裸跑，可能对我的开发难度会小点。。。。其实我是希望大家告诉我linux很简单，很好玩，让我入坑啊~~~

好了 问下大家
多轴运动计算逆解析等还没仔细研究，不过会涉及浮点数矩阵运算，三角函数运算等，不知道单纯FPGA能否胜任？
主要是怕后面arm系统可能会不断加一些东西上去，会不会影响他控制速度精度（做轨迹控制的时候，越精确运算量越大，要是能直接硬件撘出来那就NB拉）。
然后，quartus能破解，DS-5只能试用？   项目就2、3个人开发，周期会很长、很长，每个月我都去申请一个license吗？

白丁

license改MAC申请，或者改系统时间吧

FrozenBunny

白丁 发表于 2016-5-26 21:19
license改MAC申请，或者改系统时间吧

有点痛苦。。。。
完成FPGA部分以及系统植入后，单纯再linux下开发应用，还需要用到DS-5吗
问题比较弱，linux真的是连门都还没入- -

5525

楼主，你好：
要是我自己弄，会这么干
1.用FPGA，先简单把一个轴的控制，独立出来，做出来
2.复制到六个轴
3.选一简单上位接口，如串口，用串口先手动控制手臂
4.学习算法，本人数学比较差。
5.算法在软件上实现下，看看是不是那么回事，功能OK否
6.功能OK了，看要不要固话，还是直接用软件搞
7.大致能动了，debug+改进

5525

我有一毛病，看不见图，不舒服。
楼主的目标是手臂，留图留个念想。

FrozenBunny

5525 发表于 2016-5-26 21:32
我有一毛病，看不见图，不舒服。
楼主的目标是手臂，留图留个念想。

-______- 好吧。。。就是这货。
ABB的东西的确好，运动速度还有精度，就是太贵了，这个最小的也要10多W。

控制系统考虑SOC或者稳妥点，FPGA+ARM双芯片，可能开发难度简单点哦。

5525

支持楼主，我也感觉，随着电子的发展，和代工水平的提高，
国内的机械会越做越好

FrozenBunny

5525 发表于 2016-5-26 21:40
支持楼主，我也感觉，随着电子的发展，和代工水平的提高，
国内的机械会越做越好

诶，电机比不上，减速器比不上，就连个轴承，国内都找不到几家能做的。
也怪不了，大家都是混口饭吃，谁能大手笔投入研发呢~~
我们想搞个机器人，还不是得紧巴巴拽着钞票找国产里好一点的用。

我要把ABB机器人拆了，照着零件一个一个买回来组装，估计材料成本就7、8万了，

诶  一步一步来，先把整套东西理顺了，方案都没定呢

5525

FrozenBunny 发表于 2016-5-26 21:49
诶，电机比不上，减速器比不上，就连个轴承，国内都找不到几家能做的。
也怪不了，大家都是混口饭吃，谁 ...

楼主开始就能定下，一步一步来，说明想的比较多，挺用心的。点赞！！

FrozenBunny

5525 发表于 2016-5-26 21:29
楼主，你好：
要是我自己弄，会这么干
1.用FPGA，先简单把一个轴的控制，独立出来，做出来
2.复制到六个 ...

恩  大致就这么个思路，主要是靠FPGA高速实时处理的能力，来确保高速运动下的姿态控制。

现在就是找哪个方案合适，  SOC 还是 ZYNQ 还是FPGA+ARM双芯片。   综合考虑开发难度成本。
其实现在PC最小系统也很便宜，倒是也可以FPGA+X86组合，这样软件开发难度一下子下来了，VC++还是比较熟悉的

白丁

FrozenBunny 发表于 2016-5-26 21:22
有点痛苦。。。。
完成FPGA部分以及系统植入后，单纯再linux下开发应用，还需要用到DS-5吗
问题比较弱 ...

可以选择不适用ds-5，可以使用linux下的交叉编译链，都是开源免费的，不过用起来比较麻烦了

白丁

5525 发表于 2016-5-26 21:29
楼主，你好：
要是我自己弄，会这么干
1.用FPGA，先简单把一个轴的控制，独立出来，做出来
2.复制到六个 ...

主板应该比这个DE0 SOC便宜多了吧

白丁

FrozenBunny 发表于 2016-5-26 21:49
诶，电机比不上，减速器比不上，就连个轴承，国内都找不到几家能做的。
也怪不了，大家都是混口饭吃，谁 ...

倒是想听楼主讲讲国内的轴承现状

FrozenBunny

白丁 发表于 2016-5-26 22:20
可以选择不适用ds-5，可以使用linux下的交叉编译链，都是开源免费的，不过用起来比较麻烦了

诶  看到linux头大，一直没静下来好好学。

实在不行搞FPGA+X86平台，网口USB或PCI链接，电脑上开发上位机程序简单多了，性能也好一点，实际成本也不会差太多

FrozenBunny

白丁 发表于 2016-5-26 22:22
倒是想听楼主讲讲国内的轴承现状

当然我也不是这行，不能说很清楚，但是国产的和日本的，精度差一级，材质差N级。价格就更不用说了。

普通轴承，国产的都还可以，价格也实惠。一些负荷特别大的部位用的轴承就体现出效果了，精度和寿命相当明显。     
其实我们所有产业都有通病，产品利润薄，研发投入不足，无高新产品支持，利润越来越薄。。。我们也是逼着寻求一些新领域产品，不然吃老本终究要夸


不是每个企业都是两桶油啊。。。

白丁

FrozenBunny 发表于 2016-5-26 22:43
当然我也不是这行，不能说很清楚，但是国产的和日本的，精度差一级，材质差N级。价格就更不用说了。

...

看到好多人都拿轴承说事，是加工水平不行吗？是原材料跟不上吗？还是行业风气什么的？

FrozenBunny

白丁 发表于 2016-5-26 22:45
看到好多人都拿轴承说事，是加工水平不行吗？是原材料跟不上吗？还是行业风气什么的？

设备可以进口，但是技术员、质量人员意识跟不上，无法发挥设备的能力
使用最多的深沟滚珠轴承这类，国产几个大厂的还是可靠的，正常使用没问题，因为用量大，对工艺相对重视。   

材料差距就不是这么容易解决的了。国内那么多炼钢厂，你见哪家有开发出什么特别好的钢材，领先世界水平吗？他们都忙着扩产能呢。。。。。然后这两年SB了，产能严重过剩。    材料和德国日本真的差了不知道多少年。

不光轴承行业，大部分都这样，像华为，累积第一桶金后能投入研发并取得成功的还是少数企业。   

FrozenBunny

以前刚开始工作学FPGA在EDNCHINA，后来有几年没怎么动FPGA了，刚看那边好像也不是很活跃了，还是这边氛围好哦，又有动力继续学习啦~~

buer1209

看看最近挺火的Dobot   7Bot 这些   把工业机械臂做到桌面   楼主要往哪个方向搞

FrozenBunny

buer1209 发表于 2016-5-27 16:55
看看最近挺火的Dobot   7Bot 这些   把工业机械臂做到桌面   楼主要往哪个方向搞

依旧是工业，不是玩具，要高精度，高速度，有一定载荷。   针对工业轻量重复工作。   包括小件制品上下料，小件制品喷涂 上胶 装配。  甚至拧螺丝 装壳等。总之是生产力工具

最近富士康上了一堆机器人，替换了人工，效果不知道怎么样，但是机器人绝对是工业发展方向。只是目前价格太高，小型应用不多。