奥鲲定制AuKun-UTX-RK3568JT在【协作机器人控制系统】中的应用

目标成品

协作机器人广泛应用于柔性装配、工件搬运、人机协同作业等工业场景，对控制器硬件提出高算力、实时运动解算、多外设接入、安全交互的多重要求。传统控制器硬件存在接口拓展不足、算力冗余低、定制改造成本高等痛点。奥鲲定制AuKun-UTX-RK3568JT作为协作机器人控制系统核心硬件，依托RK3568芯片多核算力，可运行运动控制算法，支持多轴伺服驱动、安全检测传感器、视觉模块对接，满足人机协同机器人实时控制、安全防护、二次开发的硬件需求。

本期奥鲲电子将利用AuKun-UTX-RK3568JT，深入探讨并分析协作机器人控制系统的具体应用。

方案架构

本协作机器人控制方案采用五层分层架构设计，从硬件算力、运动驱动、环境感知、软件系统到人机交互层层耦合，架构逻辑清晰、实时性强、拓展性高，完全适配工业人机协同复杂作业需求。

（1）主控运算层：以AuKun-UTX-RK3568JT核心板为控制核心，搭载四核ARM-A55工业级处理器，搭配独立GPU与NPU算力单元，可高效完成多轴运动学正逆解算、平滑轨迹规划、运动姿态闭环调控、整机逻辑业务运算，同时支持轻量化AI视觉算法运行，硬件算力充足，调度稳定，可保障多关节联动运动的高精度与高实时性。

（2）运动驱动层：板载多路CAN、RS485工业总线接口，可稳定对接各关节伺服驱动器、步进驱动单元，实现六轴及以下多关节同步闭环运动控制。同时支持力矩反馈、位置反馈、速度反馈信号实时采集，可快速响应碰撞检测、力矩超限、姿态偏移等工况，满足协作机器人高精度运动与安全防护控制需求。

（3）感知接入层：集成千兆以太网、MIPI、GPIO、ADC等丰富外设接口，可灵活外接工业高清相机、激光测距传感器、力控传感器、红外安全传感器等感知设备，实现工件视觉定位、尺寸检测、人机距离感知、末端力控反馈，构建“运动+感知”一体化智能控制体系，支撑柔性人机协同作业。

（4）软件系统层：默认搭载稳定Linux嵌入式系统，完美兼容ROS机器人操作系统与各类主流运动控制中间件，底层硬件驱动齐全、接口开放。配套完整SDK开发资料与技术支持，支持厂商自主开发运动控制算法、安全逻辑、视觉程序，大幅降低协作机器人整机软件开发难度，缩短项目落地周期。

（5）人机交互层：支持外接工业触控显示屏、物理操作按键，可实现机器人点位示教、运动参数自定义配置、运行状态实时监控、故障信息弹窗告警、运行日志记录与导出功能，方便产线调试标定、日常运维与设备状态溯源，适配工业现场常态化作业需求。

实现功能

（1）多轴联动实时运动解算：依托RK3568高性能算力，稳定完成3-6轴协作机械臂轨迹规划、姿态调控、运动学解算，支持连续平滑运动、点位精准定位、圆弧插补等复杂运动逻辑，保障多关节联动运行平稳无抖动，适配各类柔性作业场景。

（2）多重人机安全防护控制：支持力矩监测、碰撞感知、距离检测多重安全逻辑，可实时识别人机触碰、负载异常、运动卡顿等风险工况，快速触发减速、停机保护，完全契合工业人机共融作业的安全标准。

（3）多设备外设兼容拓展：丰富的工业总线与多媒体接口，可同时对接伺服驱动、视觉相机、力控模块、安全传感、通信模块，单硬件平台即可实现运动控制、智能感知、数据交互一体化功能，无需额外拓展硬件。

（4）开源生态快速二次开发：适配Linux、ROS主流机器人开发生态，开放底层硬件接口与驱动源码，支持厂商自定义运动算法、安全策略、视觉分拣逻辑，适配个性化设备开发与功能迭代需求。

（5）整机状态监测与故障溯源：实时采集机器人运行速度、位置、力矩、温度等核心参数，支持异常状态主动告警、运行日志自动留存，方便设备故障排查、性能分析与后期维护升级。

（6）硬件个性化定制适配：可根据协作机器人负载大小、轴数规格、作业场景，灵活定制接口配置、供电方案、功能裁剪，适配全新整机开发与老旧设备改造项目。

产品优势

（1）算力均衡，性能稳定：RK3568多核异构算力架构，兼顾运动控制高实时性与AI视觉运算能力，既可满足高精度运动解算，又可支撑轻量化智能识别算法，综合性能适配中轻型协作机器人整机需求。

（2）工业接口齐全，兼容性强：集成CAN、RS485、千兆网、MIPI等全场景工业接口，无需外挂拓展板，可直接对接机器人伺服、视觉、传感全系外设，硬件集成度高、稳定性强。

（3）专业人机协同安全适配：硬件支持高速信号采集与快速响应机制，可精准识别碰撞、过载、近距离人机干涉等风险，毫秒级触发安全保护逻辑，保障人机共作业安全可靠。

（4）开源生态成熟，开发成本低：依托成熟Linux+ROS开源生态，配套完善技术资料与SDK，大幅降低机器人厂商软件开发门槛，缩短整机研发、调试、落地周期。

（5）工业级品质，适配复杂工况：核心板采用工业级元器件选型、宽温设计、抗震动抗干扰设计，可适应车间电磁干扰、温度波动等复杂环境，支持设备7×24小时长时间稳定运行。

应用场景

（1）工业柔性装配协作机器人：适配3C电子、五金零部件精密装配、螺丝锁附等工位，实现人机协同柔性装配作业。

（2）自动化上下料搬运机器人：用于产线工件搬运、物料移栽、流水线上下料，替代人工完成重复性高强度作业。

（3）科研教育机械臂实训平台：适配高校、科研院所机器人算法研发、运动控制调试、人机交互实验、教学实训设备开发。

（4）视觉分拣检测机器人工作站：搭配工业视觉模块，完成工件分拣、缺陷检测、物料分类，实现智能化无人作业。

（5）轻量化人机协同作业工作站：适配小型柔性产线、非标自动化工位，集成力控、视觉、安全防护功能，实现多工艺复合作业。