采购项目名称：多关节协作实验仪
采购项目编号：清设比选20231281号
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采购单位：清华大学
物资名称：多关节协作实验仪
采购数量：1
计量单位：台
技术参数及配置要求：多关节协作实验仪由1套实时控制软件和2套四自由度串联机构组成，该装置控制算法完全开放，可以直接通过MATLAB/Simulink进行实时控制，可开展正逆向运动学、差分运动学、PD和PID控制、关节控制、机器人协作、并行操作、机器人系统辨识和视觉伺服等教学课程和控制算法研究，其在满足日常学生教学实验的同时，支持教师进行控制算法的科研验证实验。各组成部分技术指标如下：
1.实时控制软件
1.1实时控制软件完全与MATLAB/Simulink兼容，安装实时控制软件后的Simulink界面带有此软件的功能图标，鼠标点击此功能图标可弹出标签页，标签页能对可执行文件类型进行选择，以及程序的编译、部署、运行、停止操作。
1.2通过MATLAB主窗口键入和运行帮助文件调出指令，可直接弹出实时控制软件的常用功能示例DEMO。
1.3 Simulink模块库内包含此实时控制软件的特有模块库，实时控制软件所包含的模块可以通过鼠标右键点击弹出帮助文件，对模块进行使用说明。
1.4实时控制软件特有模块库至少包含通信协议模块、CAN通信模块、模拟量读写模块、数字量读写模块、PWM输出模块、编码器读取模块、图像信息获取模块、图像处理模块、数据保存模块、基于硬件时钟数据读取模块、测距传感器读取模块、游戏手柄信号读取模块、程序急停模块，语音信号读取模块。
1.5实时控制软件包含的通信协议模块可以通过弹窗直接选择设置TCPIP、UDP、SPI、共享内存、串口、I2C、RS485等多种通信协议。
1.6实时控制软件可扩展在MATLAB/Simulink下实现3D数字孪生仿真功能，实现虚实结合的硬件在环控制实验。
1.7实时控制软件可以编译多种操作系统兼容的可执行实时代码，支持控制系统的闭环采样频率在WINDOWS环境不低于1kHz。
1.8实时控制软件的数据采集硬件端口功能做成相应的Simulink模块，在Simulink界面鼠标点击硬件端口模块弹出对话框，通过Simulink对话框直接对硬件端口进行读、写定义和通道指定。
2.四自由度串联机构
2.1完全与MATLAB/Simulink兼容；能够基于MATLAB/Simulink进行控制器开放式硬件在环设计
2.2可以直接调整关节PID 和PD增益；四自由度串联机构完全开放，可以对每个关节的数据进行读取，对每个关节的电机进行控制
2.3兼容MATLAB/Simulink、Python和ROS
2.4四自由度串联机构质量≤8.25 kg
2.5.有效载荷不低于250 g
2.6.四自由度串联机构展开长度≤750 mm
2.7.重复性≤±0.05 mm
2.8.带有摄像头为Intel® RealSense™ D415
2.9.接口控制模式为Position mode, Current mode
2.10.外部控制频率为500Hz
2.11.接口为USB
2.12.可扩展IO口为PWM/Analog/I2C/SPI/UART
2.13.最大关节速度不低于±80°/s
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