OpenArm机械臂全栈控制系统

人工智能智能硬件案例ID：238575

Yuexiang

14 年经验· 上海华腾计算机有限公司

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案例介绍

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。