逐梦征程：阿童木机器人与AtomMotion控制器的研发之路

在当今全球科技竞赛的烽火中，各国围绕核心技术的博弈日趋白热化，无异于一场场无形的激战。工业4.0时代，工业机器人被视为智能制造的关键支撑。然而，我国工业机器人企业在专利储备与核心技术方面遭遇瓶颈，与市场需求的旺盛态势形成鲜明对比。究其根源，长期的技术滞后导致我国工业机器人产业链存在诸多短板，尤其是控制器这一核心组件被外企牢牢把控，与美、日、德等强国的技术差距显而易见。自主核心技术，不仅是业界同仁共有的梦想，更是长久以来矢志不渝的追求。

PART 01-示教器篇

1.需求

渴求大尺寸显示屏，全面呈现机器人操作信息；确保按键操作的安全性。

2.理想状态

理想的示教器应如是：采用10.1英寸触控屏，最大限度展示机器人操作详情。配备物理急停与使能按键，全方位护航工程师人身安全。轻量化材质的选择，彰显人文关怀。界面设计紧贴实际应用场景，让工程师双手得以释放，操作游刃有余。
PART 02-控制器篇

1.需求

对高性能处理器及实时性、网口可扩展性有着迫切需求。

2.理想状态

理想的控制器应具备如下特质：基于X86架构，利用实时通讯技术，精确驾驭伺服电机。广泛支持各类并联机器人模型，包括常规的3轴、3+1轴，并延展至4轴、串并混联5轴、Stewart等高级形态。提供S型、多项式、正弦、余弦等多种速度规划模式，以应对工程师在多元场景下的差异化需求。支持单双跟踪、圆盘追踪等多元化跟踪运动，以及力矩模式下的拖动示教与复杂轨迹再现。
探索-勇往直前

1.现状与机遇

我国机器人产业虽处“三跑”并举阶段——跟跑、并跑、领跑，但与国际先进水平仍有差距。然而，这并不妨碍我们借鉴他山之石，发挥本土优势，抓住新一轮科技革命与产业变革的浪潮，实现“赶超发展”的战略目标。
机器人模型篇

1.新成员加入

2020年，阿童木机器人家族喜添两位新成员——D4与S6。作为家族控制器，我们已成功为其构建数学模型支持。

2.D4（飓风）

D4创新性地实现2+2轴串并混联结构，兼顾高速与高性能，具备XYZ平动及绕Z轴旋转功能，安装方式灵活多变，占用空间小，易于融入自动化生产线。

3.S6（6自由度）

S6采用经典STEWART并联机构，轻松实现全空间6自由度运动，承载能力高达3000kg，堪称精度与载荷的双重巅峰，尤其适用于实验室、航空航天等领域进行高精度测试、物料装配及动作模拟等任务。
算法篇

1.速度优化

我们再度精炼平滑段算法，使得机械手在标准行程下的运行速度由220次跃升至252次。

2.振动/精度提升

在完成基础速度规划后，AtomMotion对现有算法进行了深度优化。同等测试条件下，振动数值降幅近30%。我们还系统研究了轨迹长度、平滑比例、运动规律类型、负载等变量对振动表现的影响，旨在揭示各环境下运动性能的最优解。

3.力矩控制强化

我们升级了拖动示教算法，优化力补偿，使拖动过程更为顺畅；同时，改进轨迹跟踪算法，使并联机器人拖动示教真正步入工业现场实战。
奥德赛-心怀壮志，砥砺前行

1.现存挑战

尽管Atom控制器在振动测试中成绩斐然，但二次开发性不足、特定应用灵活性欠佳、不规则运动规律下抓取精度待提高等问题依然困扰着我们。

2.未来展望

我们将持续精进Atom自主控制器的性能与功能，使其更好地适应多元场景与严苛技术要求。通过引入滤波技术抑制机械手运动振动，实现振动幅度的有效压降；持续打磨跟踪运动轨迹，优化跟踪算法以缩小跟踪误差，提升整体跟踪精度。此外，构建二次开发平台环境，增强应用场景适应性，同时简化用户界面操作，降低学习成本，助力用户轻松上手。