⑴ 機器人基礎知識
機器人家上了解到,對於工科領域來說,脫離實踐的學習都是膚淺的,對於控制這種強調經驗的技術更是如此。如果去問一個程序員怎麼學習一塊技術,他必然讓你去多編程。機器人領域也是。如果想把基本功打扎實,那麼實踐更是必不可少了。
對於普通學生入門來說 一款合適的機器人平台 + 入門級的控制演算法進行試驗。同時深入地學習相應地理論知識。對於一個有控制基礎,需要現學現用的工作者來說,啃一本諸如《現代控制工程》的書籍,在工作者演練,下面的平台內容直接略過。關於平台的選擇和相應的學習教程,我放在最後,防止大圖分散了重點。
先結合機器人來說一下控制。對於設計任何一個控制系統來說,需要了解自己的輸入、輸出、控制元件,和演算法。在一個簡易的機器人系統里,分別對應的原件是:
輸入 --- 感測器 (聲吶,紅外,攝像頭,陀螺儀,加速度計,羅盤)
控制元件 --- 電機
控制演算法 --- 控制板 (小到單片機,大到微機)
輸出 --- 你的控制目標 (比如機器人的路徑跟蹤)
對這四方面都有了解之後,才能基本對機器人的控制有一個較為感性的認識。這是入門的基礎。如果你對輸入和輸出做一個測量,比如用電機將某個輪子的轉速從10加速到100,把這個測量勾畫出來,那麼這一個響應曲線。如何將電機准確快速地從10加速到100,這就需要一個簡易的反饋控制器。
上面所說的各個感測器元件,都有廉價版可以購買學習,但隨之引入的問題就是他們不精確,比如有雜訊。消除這個雜訊,你就需要在你的控制系統中引入更多的控制單元來消除這個雜訊,比如加入濾波單元。
上面說這么多,只是想表達,理論和演算法都是有應用背景的,但同時,學習一些暫時無法應用的演算法也並不助於入門,甚至可能走偏門,覺得越復雜越好。所有的工程應用者都會說某某演算法非常好,但是經典還是PID。倘若不親手設計一個PID系統,恐怕真的領略不到它的魅力。我大學本科的控制課程包含了自動控制理論和現代控制理論,但是直到我設計一個四旋翼無人機的時候,才真正建立了我自己對機器人控制的理解。
推薦的那本《現代控制工程》是一本非常經典的專業書籍,需要理論知識,再進行詳細的學習。我的建議是先玩,玩到需要時,認真學習這部分理論。
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推薦一些機器人平台。核心都涉及到運動控制。
基於arino的機器人平台是最大眾的平台了,這是一個開源社區,很多關於機器人的簡易設計和控制演算法實現都能在google得到。淘寶arino機器人,包括arino控制板和各類簡易感測器,幾百塊之內錢都能得到。
Imperial College London的Robotics課程就是以Lego為實驗平台的,Andrew Davison的課件上所有的理論都可以用Lego實現Andrew Davison: Robotics Course。如果這些都玩膩了,可以試試玩一個機器人飛行控制,比如四旋翼飛機。飛行器是六自由度控制,因此比小車要更加具有挑戰性,也需要更精確的控制系統。下面這是我以前的一個四旋翼DIY,基於arino MultiWii的。依舊淘寶四旋翼飛行器。
MultiWii是一個基於arino的開源飛控平台,所有c代碼都可得,不多於一兩萬行。如果把這些都研究透了,相比已經是專業水平了。
⑵ 機器人工具箱中rpy2tr()函數是什麼意思
將機器人操作空間的末端執行器的姿態(ax,ay,az)轉換成齊次變換矩陣來表示
⑶ 用機器人工具箱正逆運動學解為什麼不能吻合
機器人(Robot)是自動執行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮,又可以運行預先編排的程序,也可以根據以人工智慧技術制定的原則綱領行動。它的任務是協助或取代人類工作的工作,例如生產業、建築業,或是危險的工作。
⑷ matlab機器人工具箱中怎麼繪制末端執行器在空間的軌跡
在機器人正運動學方程中,可以得到末端執行器在參考坐標系中相對基坐標系的位置向量,根據機器人關節變數取值范圍,在MATLAB中生成各關節變數隨機值。θi=θimin+(θimax-θimin)×RAND(N,1),式中θimax和θimin表示關節i轉角范圍內的最大、最小值。
將所有關節變數的隨機值代入運動學方程的位置向量中從而得到由隨機點構成的雲圖,就構成了機器人的蒙特卡洛工作空間。
(4)機器人工具箱動力學模型擴展閱讀:
注意事項:
1、如果是Matlab安裝光碟上的工具箱,重新執行安裝程序,選中即可。
2、如果是單獨下載的工具箱,一般情況下僅需要把新的工具箱解壓到某個目錄。
3、1在matlab的file下面的set path加上。
4、 把路徑加進去後在file→Preferences→General的Toolbox Path Caching里點擊update Toolbox Path Cache更新一下。
5、用which newtoolbox_command.m來檢驗是否可以訪問。如果能夠顯示新設置的路徑,則表明該工具箱可以使用了。
⑸ matlab robotics toolbox 機器人工具箱 會用的大神求助
TR矩陣應該是四行四列的吧,z在TR中應該是(3,4,:)吧。
⑹ 用matlab建立的機器人模型 , 怎麼plot出來
下載一個機器人工具箱,robotics toolbox,利用自帶的函數就可以把內你的機器人畫出來容
clc;
L1=link([-pi/2 0.285 0 0.650 0],'standard');
L2=link([0 1.150 -pi/2 0 0],'standard');
L3=link([-pi/2 0.250 0 0 0],'standard');
L4=link([pi/2 0 0 1.225 0],'standard');
L5=link([-pi/2 0 0 0 0],'standard');
L6=link([0 0 0 0.225 0],'standard');
ABB=robot({L1,L2,L3,L4,L5,L6},'ABB IRB 1140');
plot(ABB,[0 0 0 0 0 0]);
drivebot(ABB);