基于ROS2 Humble的7自由度机械臂全栈控制系统,涵盖底层电机驱动、运动规划、手眼协调与仿真验证的完整链路。已在真实硬件(Jetson Orin NX + DM系列电机)上验证通过。
【硬件控制层】
自研CAN总线驱动,支持DM8009/DM4340/DM4310三款电机混合控制。实现MIT模式位置-力矩混合控制,200Hz实时闭环,含编码器校准、安全限位与故障自恢复机制。7个关节独立控制,支持波浪、点头等预设动作与自定义轨迹回放。
【运动控制层】
MoveIt2运动规划集成,OMPL路径规划+碰撞检测。Pinocchio动力学库实现重力补偿与逆动力学前馈。S曲线轨迹规划,关节空间与笛卡尔空间双模控制。奇异点自动检测与规避。
【视觉与感知层】
RealSense D435 + Astra Pro双深度相机支持。MediaPipe手势识别集成,7-DoF手部逆运动学映射算法(L-BFGS-B优化,误差1.41cm)。支持手眼标定与坐标系变换。
【仿真验证层】
MuJoCo仿真环境搭建,URDF/MJCF双模型支持。碰撞检测与轨迹安全验证。支持Sim2Real迁移,仿真与实机参数一致。
【远程部署】
SSH远程操控方案,支持Windows本地开发+Jetson远程执行。ROS2 topic通信实现低延迟遥操作。Xbox手柄遥控支持5档速度(25-600mm/s)。
技术栈:ROS2 Humble / MoveIt2 / Pinocchio / MuJoCo / Python / C++ / CAN协议 / Jetson Orin NX / RealSense D435
本项目为完整工程交付,包含驱动源码、ROS2工作空间、标定工具、测试脚本及中英文技术文档。