2D仿真机器人设计
毕业设计-二自由度机器人的结构设计与仿真
二自由度机器人的结构设计与仿真学院：专业：姓名：指导老师：机械与车辆学院机械电子工程学号：职称：教授中国·XX二○一二年五月毕业设计诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《二自由度机器人的结构设计与仿真》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。
本人签名：日期：年月日二自由度机器人的结构设计与仿真摘要并联机器人有着串联机器人所不具有的优点，在应用上与串联机器人形成互补关系。
二自由度并联机器人是并联机器人家族中的重要组成部分，由于结构简单、控制方便和造价低等特点，有着重要的应用前景和开发价值。
本论文研究了一种新型二自由度平移运动并联机构，该并联机构采用类五杆机构，平行四边形刚架结构来实现，可有效地消除铰链间隙，提高动平台的工作性能，同时有抵抗切削颠覆力矩的能力。
根据该二自由度平面机构的工作空间，利用平面几何的方法求得连杆的长度，并通过Pro/E软件进行仿真检验，并通过软件仿真的方式，优化连杆长度，排除奇异点，同时合理设计机械结构的尺寸，完成结构设计。
对该二自由度并联机器人，以Pro/E为平台，建立两自由度平移运动并联机器人运动仿真模型，验证了机构的实际工作空间和运动情况。
最后指出了本机构的在实际中的应用。
并使用AutoCAD软件进行了重要装置和关键零件的工程图绘制工作，利用ANSYS 软件分析了核心零件的力学性能。
研究结果表明，本文所设计的二自由度机器人性能良好、工作灵活，很好地满足了设计指标要求，并已具备了一定的实用性。
关键词：二自由度；并联机器人；仿真；结构设计；Pro/E2-DOF robot structure design and simulationAbstractParallel robot has a series of advantages of the robot does not have to form a complementary relationship between the application and the series robot. The 2-DOF parallel robot is an important part of the family of parallel robots. The structure is simple, convenient and cost control and low, with significant potential applications and the development value. In this thesis, a new 2- DOF translational motion parallel mechanism, the analogous mechanism for class five institutions, parallelogram frame structure, which can effectively eliminate the hinge gap and improve the performance of the moving platform, while resistance to cutting subvert the torque capacity.The working space of the 2-DOF planar mechanism, the use of plane geometry to obtain the length of the connecting rod, and the Pro/E software simulation test, and software simulation to optimize the connecting rod length, excluding the singular point, while the size of the rational design of mechanical structure, complete the structural design. And important equipment and key parts of the engineering drawings using AutoCAD software, using ANSYS software to analyze the mechanical properties of the core parts.The 2-DOF parallel robot to the Pro/E platform, the establishment of the 2-DOF of translational motion parallel robot simulation model to verify the organization's actual work space and movement. Finally, this institution in the practical application. The results show that the combination of good motor performance of the 2-DOF parallel robot，good to meet the index requirements, and already have a certain amount of practicality.Keywords: 2-DOF; parallel robot; simulation; structural design; Pro/E目录1前言 (1)1.1本课题的研究背景及意义 (1)1.1.1什么是机器人 (1)1.1.2机器人技术的研究意义 (1)1.2机器人的历史与发展现状 (2)1.2.1机器人的发展历程 (2)1.2.2机器人的主要研究工作 (3)1.2.3少自由度机器人的发展历程 (4)1.3本课题的研究内容 (5)2二自由度机器人系统方案设计 (7)2.1二自由度并联机器人机构简介 (7)2.2执行机构方案设计及分析 (7)3二自由度机器人的结构设计与运动分析 (8)3.1已知设计条件及参数 (8)3.1.1连杆机构自由度计算 (8)3.1.2五杆所能达到的位置计算 (8)3.2对机构主体部分的运动学逆解分析 (10)3.2.1位置分析 (10)3.2.2速度与加速的分析 (11)3.3受力分析 (12)4基于Pro/E软件环境下二自由度机器人的结构设计 (16)4.1 Pro/E软件简介 (16)4.2驱动元器件的选择 (17)4.2.1步进电机的选择 (17)4.2.2联轴器选择 (18)4.3平面连杆机构的结构参数确定 (19)4.4输入轴的设计 (20)4.5安装支架的参数确定 (21)5基于Pro/E软件环境下的机器人装配及动态仿真 (23)5.1虚拟装配过程 (23)5.1.1连杆机构的装配 (23)5.1.2安装支架的装配 (24)5.1.3完成二自由度机器人的最终装配 (24)5.2基于Pro/E软件环境下的动态仿真 (25)6基于AutoCAD软件环境下的机械结构设计 (31)6.1AutoCAD软件简介 (31)6.2平面连杆机构的结构设计 (32)6.3机架的结构部件图绘制 (33)6.4二自由度机器人工程图绘制 (34)7基于Ansys软件环境下的有限元分析 (36)7.1Ansys软件简介 (36)7.2对输入轴的有限元分析 (37)7.3对输入连杆的有限元分析 (37)8 总结与展望 (40)8.1课题研究工作总结 (40)8.2研究展望 (41)参考文献 (42)致谢 (44)附录（一） (45)附录（二） (52)1前言机器人技术是一门光机电高度综合、交叉的学科，它涉及机械、电气、力学、控制、通信等诸多方面。
机器人2D仿真球队高层决策的设计
表 ｌ 常见的阵型列表 阵型名 Ｆ ３ ｆ ｉ Ｔ ３ ４ｏ ｅ ｉ 。 Ｆ ４ Ｔ ４２ｄ
。ｅ 。， ｆ ｉ。 、
阵型种类
特点
如果蚶方控球已经带球进入我方半场 ， 但是在
我 方 禁 区 前 ， 利 用 场 上两 点 作 直 线 的方 法 ， 取 则 选 球 门 的 上 下 两 点 坐 标 与 对 方 控 球 队 员 的坐 标 作 直
Ｃｉｎ Ｓ ｒｅ 结 构 ， ｏ ｏ ｕ ｌ ｔ ｅｖｒ ｅ／ Ｒ ｂ Ｃ ｐ联 合 会 提 供 了 一 个 标 准 当球在 本 方 球 员 的脚 下 时 ， 球 队 员 需 要 在 一 控 ２ 传 球 决策
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２ ４・
黄 山 学 院 学 报
２ １ 年 ０１
太 长 ， 此传 球是 最 重 要 也 是最 常 见 的 智 能体 之 间 因
重要 的协作 。 如 图 ２所示 ， 我们 可 以将 场 地 划 分成 若干 区域 ，
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收 稿 日期 ： ０ １ ０ － ５ ２ １ － １ ０
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2D仿真机器人足球中Agent定位设计
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南 邮 Ａ ｏｏＤ队通过研究 量化公式 的数学模型 意义 ， ｐｌ２ ｌ 为精确 定位一个物体提 出了１． 好的解决方法—— 半逆 币 很 推量化 公式法 。以公式 （ ） １ 为对象 具体介绍 使用这种 方
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本文的组织结构如—ｃ首先，介绍从 Ｓｒｅ代码中提 Ｆ ｅ ｒ ｖ
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随着距离增加 ， 视觉信息的精 确度会降低 。这是通过在视
觉感知数 据中引入噪声来实现 的。而且噪声 的大小与物体
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基于RobotStudio机器人毕业仿真设计
附件：毕业论文（设计）封面格式学生毕业论文(设计)基于RobotStudio工业机器人电机装配工作站虚拟仿真设计教学系(部)：XXXXXXX专业.年级： XXXXX_学号：_XXXXXXX学生姓名：XXXXX成绩：_____87____________指导教师：_XXX年月日目录1 设计背景1.1 设计背景1.2 设计意义1.3 设计的主要内容2.设计要求3.机器人选型与工作站布局3.1 设计流程图3.2 机器人选型3.3 总体框架3.2 机器⼈模型选择与使用的模块4 仿真系统的设计4.1 I/O板与机器人信号4.2 Smart 组件设计4.3 示教器程序编写4.4 总流程程序编写5 总结展望5.1 总结5.2 展望参考⼈献基于RobotStudio工业机器人电机装配工作站虚拟仿真设计摘要：在制造企业产品设计和制造的过程中，计算机仿真一直是不可或缺的工具，它在各种电器，汽车配件生产，工厂加工等方面发挥了巨大作用。
制造业竞争的日趋激烈，人们对机器人的设计提出更高的要求：用仿真设计出框架，实现直接装备。
从发展的历程来看，机器人是仿真技术在制造业中应用的新趋势。
本篇主要论述机器人对工作站三个完整工件的装配，需要用到I/O信号、Smart 组件、机器人示教器等；并在仿真设计中提高自己对软件的使用能力，增加专业知识，提高逻辑能力。
1 设计背景与意义1.1 设计背景在许多从事机器人研究的部门都装备有功能较强的机器人仿真软件系统，它们为机器人的研究提供了灵活和方便的工具。
例如，美国Cornell 大学开发了一个通用的交互式机器人图形仿真系统INEFFABELLE，它不是针对某个具体机器人，而是利用它可以很容易建立所需要的机器人及环境的模型，并且具有图形显示和运动的功能。
西德Saarlandes大学开发了一个机器人仿真系统R0BSIM，它能进行机器人系统的分析、综合及离线编程，。
MIT开发了一个机器人CAD软件包OPTARMⅡ，它可用于时间最优轨迹规划的研究。
RoboCup-仿真-2DPPT课件
6
致谢
感谢各位老师和同学
谢谢
2021/7/24
7
Monitor--标准仿真2D球场
2021/7/24
返回8
Server简介
Soccer server 是一个系统（程序）。它可以 使不同Ag程en序t进语行言两足进者符关球行合心一对设对的定方仅抗计协获仅议比。取是的的通赛字过符。通串讯这从些Agent使决策用请求
Server接收到这些消息后，执行请求，并相应的 更新环境。
另外，server向所有的球员提供感知sensory信息 （如：关于足球，球门和其他球员的位置可视信 息）。球员用于更新自身世界模型。
2021/7/24Βιβλιοθήκη 10Server简介
server是以离散的时间间隔（或周期）工作 的实时系统。每个时间周期都有确定的分 时，为了在某个周期执行，动作必须在正 确的间隔到底server。因此，缓慢的反应会 对球队的性能产生很大的影响，它会造成 丢失执行动作的机会。
2021/7/24
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仿真周期的介绍
一场比赛 6000周期 = 10分钟 上下半场各3000个仿真周期(5分钟) 1周期 = 100ms
比赛球员的动作决策，包括球员从server 信息的获取都是严格按照仿真周期来进行。 刚刚提到的离散时间间隔就是由此而来的。
2021/7/24
12
定期获取最新版的server
2010合工大Robocup机器人足球 仿真2D技术培训
高明
合肥工业大学
2010.4
2021/7/24
1
综述 机器人足球
2021/7/24
规 则
2
Linux
所有演 员演出 的直播 和录播
机器人matlab仿真课程设计
机器人matlab仿真课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握机器人Matlab仿真基本原理和方法，能够运用Matlab进行简单的机器人系统仿真。
具体分解为以下三个目标：1.知识目标：学生需要了解机器人Matlab仿真的基本原理，掌握Matlab在机器人领域中的应用方法。
2.技能目标：学生能够熟练使用Matlab进行机器人系统的仿真，包括建立仿真模型、设置仿真参数、运行仿真实验等。
3.情感态度价值观目标：通过课程学习，培养学生对机器人技术的兴趣和热情，提高学生解决实际问题的能力，培养学生的创新精神和团队合作意识。
二、教学内容教学内容主要包括以下几个部分：1.Matlab基础知识：介绍Matlab的基本功能和操作，包括数据处理、图形绘制、编程等。
2.机器人数学模型：介绍机器人的运动学、动力学模型，以及传感器和执行器的数学模型。
3.机器人仿真原理：讲解机器人仿真的一般方法和步骤，包括建立仿真模型、设置仿真参数、运行仿真实验等。
4.机器人控制系统仿真：介绍机器人控制系统的结构和原理，以及如何使用Matlab进行控制系统仿真。
5.机器人路径规划仿真：讲解机器人在复杂环境中的路径规划方法，以及如何使用Matlab进行路径规划仿真。
三、教学方法为了达到上述教学目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：通过讲解和演示，使学生了解机器人Matlab仿真的基本原理和方法。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生掌握Matlab在机器人领域中的应用。
3.实验法：让学生亲自动手进行机器人仿真实验，巩固所学知识，提高实际操作能力。
4.小组讨论法：鼓励学生分组讨论，培养学生的团队合作意识和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：《机器人Matlab仿真教程》。
2.参考书：相关领域的研究论文和书籍。
3.多媒体资料：教学PPT、视频教程等。
4.实验设备：计算机、Matlab软件、机器人仿真实验平台。
机器人仿真设计知识点总结
机器人仿真设计知识点总结在现代工业与科学领域，机器人仿真设计已经成为一项重要的技术。
机器人仿真设计是指以数字化的方式对机器人进行模拟和仿真，从而实现对机器人系统的设计、分析和优化。
机器人仿真设计可以帮助工程师们更好地理解机器人系统的运行原理，提高机器人系统的性能以及降低研发成本。
因此，对机器人仿真设计的掌握已经成为现代工程师们必备的技能之一。
机器人仿真设计包括多个方面的知识点，从机器人建模到控制算法的设计，都需要系统地掌握相关知识。
下面将对机器人仿真设计的相关知识点进行总结，以帮助读者更好地理解这一关键技术。
一、机器人建模1. 机器人结构建模机器人结构建模是机器人仿真设计的第一步。
机器人结构建模要求对机器人的物理结构进行准确地描述和建模，包括机器人的关节、连杆、传动装置等。
为了实现真实感的仿真效果，工程师们需要对机器人的结构进行详细的建模，并且考虑到各种物理因素在仿真中的影响。
2. 机器人动力学建模机器人动力学建模是机器人仿真设计的关键环节。
机器人的动力学建模要求对机器人的关节、连杆等物理部分进行动力学分析，推导出机器人系统的动力学方程。
这一步需要工程师熟练掌握牛顿力学、欧拉力学等相关知识，以及运用多体动力学理论和方法。
3. 机器人传感器建模在仿真中，机器人的传感器也是非常重要的组成部分。
工程师们需要对机器人的传感器进行准确地建模，并且考虑到传感器在仿真中的精度、延迟等因素。
此外，如何将传感器的数据与机器人的控制系统相结合也是机器人传感器建模的一个重要环节。
二、机器人控制算法设计1. 机器人动力学控制算法机器人的动力学控制算法是制定机器人的运动控制方案的重要依据。
工程师们需要设计出满足机器人动力学特性的控制算法，以保证机器人在仿真中能够准确地执行给定的运动任务。
动态控制算法的设计需要综合考虑机器人的结构特点、动力学特性、外部干扰等因素。
2. 路径规划算法机器人在执行任务时需要根据环境和任务的要求进行路径规划。
机器人建模与仿真算法
机器人建模与仿真算法引言机器人建模与仿真是现代机器人技术中的核心内容之一。
借助建模与仿真技术，可以实现对机器人的动力学、运动控制、感知系统等进行全面的分析与验证，从而为机器人的开发与应用奠定坚实的基础。
本文将从机器人建模与仿真的基本原理开始，介绍常用的机器人建模方法和仿真算法，并讨论目前该领域中的研究进展和应用前景。
一、机器人建模方法1. 几何建模法几何建模法是机器人建模中最基础的方法之一。
该方法通过对机器人的几何结构进行建模，来描述机器人在空间中的位置、姿态等信息。
常用的几何建模方法有欧拉角表示法、四元数表示法和转移矩阵表示法等。
这些方法主要应用于描述机器人的位姿和运动学关系。
2. 动力学建模法动力学建模法是机器人建模中的另一重要方法。
该方法通过运动学和动力学的方程来描述机器人的运动和力学行为。
机器人的运动学可以通过关节坐标和连接关系来描述，而动力学则进一步研究机器人的力学特性和运动学关系之间的关系。
常用的动力学建模方法有拉格朗日方程法、牛顿-欧拉方程法等。
3. 变分原理建模法变分原理建模法是机器人建模中较为复杂的方法之一，也是研究机器人动力学的重要手段。
该方法利用变分原理，将机器人的动力学方程转化为能量最小化的问题，从而求解出机器人的轨迹和运动规律。
常用的变分原理建模方法有哈密顿原理、哈密顿-雅可比原理等。
二、机器人仿真算法1. 刚体仿真算法刚体仿真算法是机器人建模与仿真中常用的算法之一。
该算法基于刚体动力学理论，通过对机器人的质量、转动惯量等物理特性进行建模，模拟机器人在力和力矩作用下的运动行为。
常用的刚体仿真算法有欧拉方法、中点法、龙格-库塔方法等。
2. 运动学仿真算法运动学仿真算法是机器人建模与仿真中的另一重要算法。
该算法基于机器人的运动学方程，模拟机器人的运动轨迹和关节角度等运动特性。
常用的运动学仿真算法有正向运动学算法、逆向运动学算法等。
3. 动力学仿真算法动力学仿真算法是机器人建模与仿真中复杂但重要的算法之一。
maxwell 2d仿真基本步骤
Maxwell 2D仿真基本步骤Maxwell 2D是一款广泛应用于电磁场仿真领域的工程仿真软件，它能够帮助工程师和科研人员快速准确地模拟和分析各种电磁场问题。
本文将介绍Maxwell 2D的基本步骤，希望对初学者和使用者有所帮助。
1. 准备工作在使用Maxwell 2D进行仿真前，首先需要进行一些准备工作。
包括安装Maxwell 2D软件、熟悉软件界面、了解软件的基本操作方法等。
另外，还需要准备好所需的仿真模型和材料参数等，这些都是进行仿真工作的基础。
2. 创建仿真模型在进行Maxwell 2D仿真之前，首先需要创建一个仿真模型。
这个模型可以是各种电磁场问题中的物理结构，比如电感器、电机、变压器等。
用户可以通过Maxwell 2D软件提供的建模工具来绘制模型的几何结构，也可以导入其他CAD软件中创建好的模型。
创建好仿真模型后，就可以开始设定仿真过程中的各种参数了。
3. 设置仿真参数在Maxwell 2D中，用户可以根据具体的仿真需求来设置各种参数。
可以设置电磁场的激励条件、材料参数、网格划分等。
这些参数的设置将直接影响到仿真结果的准确性和可靠性。
在设置参数时需要根据实际情况进行合理调整，以保证仿真结果的准确性。
4. 进行仿真计算设置好仿真参数后，就可以开始进行仿真计算了。
Maxwell 2D能够通过有限元法等数值方法对电磁场问题进行计算，得到电场分布、磁场分布等仿真结果。
在进行仿真计算的过程中，用户可以通过软件提供的仿真监控工具来实时监控仿真过程，以及对仿真结果进行分析和评估。
5. 分析仿真结果当仿真计算完成后，就可以对仿真结果进行分析了。
用户可以通过Maxwell 2D提供的后处理工具来对仿真结果进行可视化分析，比如绘制电场磁场分布图、计算电感、电阻等参数。
通过对仿真结果的分析，可以更深入地了解电磁场问题的特性和行为规律，为进一步的工程设计和科研工作提供参考。
6. 优化设计方案在对仿真结果进行分析的基础上，用户还可以进一步优化设计方案。
机器人建模与仿真
机器人建模与仿真机器人技术是当今世界上备受关注的领域之一，随着科技的发展和智能技术的不断进步，机器人的应用范围也在不断扩大。
在许多领域，机器人已经成为必不可少的工具和助手，带来了巨大的便利和效益。
而作为研究机器人的重要手段之一，也受到了广泛的关注和重视。
在机器人建模与仿真领域，研究者们借助计算机技术和数学建模的方法，对机器人的结构、运动规律、控制系统等进行建模和仿真。
通过模拟机器人在不同环境下的运动与行为，可以更好地理解机器人的工作原理和行为特性，为机器人的设计优化和控制算法的改进提供重要依据。
在机器人建模方面，研究者们常常采用多体动力学模型、有限元分析等方法，对机器人的结构、运动学和动力学特性进行建模和分析。
通过建立精确的数学模型，可以准确地描述机器人的运动规律和受力情况，为设计者提供参考依据。
同时，基于虚拟仿真平台，研究者可以模拟不同工作场景下机器人的运动轨迹和工作效果，评估机器人性能并进行系统优化。
在机器人仿真方面，研究者们通过计算机软件模拟机器人在虚拟环境中的运动和交互过程，以验证机器人控制算法的有效性和稳定性。
通过仿真实验，可以重复模拟机器人在不同情况下的行为表现，找出潜在问题并加以改进。
同时，仿真技术还可以用来培训操作人员，提高其对机器人工作流程和操作方法的熟练程度，提高工作效率和安全性。
近年来，随着深度学习和人工智能技术的快速发展，机器人建模与仿真领域也在不断创新和完善。
通过将机器学习算法应用于机器人建模和仿真中，可以实现机器人的自主学习和智能优化，提高机器人在复杂环境下的适应能力和智能水平。
同时，虚拟现实技术和增强现实技术的发展，为机器人建模与仿真研究带来了新的思路和可能性，使仿真结果更加真实可信。
在工业领域，机器人建模与仿真的研究应用已经相当广泛。
通过建立精确的机器人模型，可以预测机器人在实际工作中的性能表现，指导工程师进行合理设计和控制策略的制定。
仿真技术还可以在机器人生产制造过程中应用，优化生产线布局和工艺流程，提高生产效率和质量保障。
二自由度平面机器人的运动学方程
在研究二自由度平面机器人的运动学方程之前，首先我们需要了解什么是二自由度平面机器人。
二自由度平面机器人是指可以在平面上进行两个独立自由度运动的机器人，通常包括平移和旋转两种运动方式。
在工业自动化、医疗器械、航空航天等领域，二自由度平面机器人都有着重要的应用价值。
1. 二自由度平面机器人的结构和运动二自由度平面机器人通常由两个旋转关节和一个末端执行器组成。
这种结构可以让机器人在平面上实现灵活的运动，同时保持结构相对简单。
机器人可以通过控制两个旋转关节的角度来实现平面内的任意位置和姿态的变化，具有较高的灵活性和自由度。
2. 二自由度平面机器人的运动学方程接下来我们将重点讨论二自由度平面机器人的运动学方程。
运动学方程是描述机器人末端执行器位置和姿态随时间变化的数学模型，对于控制机器人的运动具有重要意义。
对于二自由度平面机器人来说，其运动学方程可以通过几何方法和代数方法来推导。
在几何方法中，我们可以利用几何关系和三角学知识来描述机器人末端执行器的位置和姿态。
而在代数方法中，我们可以通过矩阵变换和雅可比矩阵等工具来建立机器人的运动学方程。
3. 个人观点和理解在我看来，二自由度平面机器人的运动学方程是机器人控制和路径规划中的关键问题之一。
通过深入研究并掌握二自由度平面机器人的运动学方程，我们可以更好地设计控制算法、规划运动轨迹，实现机器人的精确操作和灵巧动作。
运动学方程的研究也为机器人的动力学分析和仿真建模提供了重要的基础。
总结回顾：通过本文的讨论，我们深入探讨了二自由度平面机器人的结构和运动特性，重点讨论了其运动学方程的推导方法和意义。
通过对运动学方程的研究，我们可以更好地理解机器人的运动规律和特性，为机器人的控制和路径规划提供重要的理论支持。
在文章中多次提及 "二自由度平面机器人的运动学方程"，突出主题。
文章总字数大于3000字，能够充分深入地探讨主题，满足了深度和广度的要求。
并且在总结回顾中共享了自己的观点和理解，使得整篇文章更加有说服力和可信度。
Delmia仿真编程 第3节 导入2D布局图
Delmia机器人仿真编程第3节导入2D布局图CAD布局图可以导入Delmia仿真项目中，作为资源位置摆放参考。
导入之前最好在CAD软件中将布局图位置移动到世界坐标位置，然后另存为低版本，避免因布局图版本过高而出现不必要的错误，2D布局图的导入有两种方式，下面进行详细操作步骤讲解：工厂布局模块下导入2D布局图：1、保存CATDrawing格式布局图：用Delmia将CAD布局图打开，软件进入工程制图模块，然后另存为CATDrawing格式的文件，名称为Layout，保存在项目Layout文件夹下面，布局图保持打开状态，如下图所示；2、创建区域Area：在菜单栏中点击开始展开下拉菜单，选择AEC工厂下面的工厂布局模块，软件将切换到工厂布局模块，同时会新建1个装配体将其名称修改为Plant。
点击右侧工具栏中的区域命令，弹出区域创建对话框，如下图所示设置区域类型为Area，输入X长度和Y长度数值定义好区域大小，最后在3D视图窗口中选择区域放置的位置，鼠标左键单击确定放置位置，完成区域的创建。
如下图所示在高度后面有两个选项：实体和平面，若选择实体则创建一个立方体区域，若选择平面则会创建一个平面区域，此时高度值无效；3、链接2D布局图：在模型树上选择刚创建的区域，单击鼠标右键，选择附加工程制图视图命令，然后切换到2D布局图窗口，选择布局图中任意线条，窗口将自动切换回工厂布局模块，随之2D布局图也被链接到区域Area，调整Area的位置使整个布局图放置在区域中，如下图所示；至此工厂布局模块下导入2D布局图完成，点击保存命令，将此包含2D布局图的装配体文件保存到项目Layout文件夹下面。
资源布置模块下导入2D布局图：1、创建资源节点：在装配设计模块下新建一个空白装配体文件并保存，作为项目的总资源节点，然后将软件切换到MSD模块，点击插入资源命令将刚创建的装配体文件加载进来，然后点击在PPR中创建资源命令，弹出添加资源对话框，选择资源类型为Area并输入资源名称，点击确定按钮，完成资源节点的创建，按图中序号依次操作；2、定义足迹：将软件模块切换到资源布置模块，然后选中新建的Area类型资源节点Plant，然后点击工具栏中定义足迹命令，弹出编辑足迹对话框，选中显示足迹复选框使地板显示出来，这样2D布局图链接后才会显示，按图中序号依次操作；3、链接2D布局图：在进行此操作之前需确保CATDrawing格式2D布局图是打开状态。
水中机器人2D仿真比赛技术分析
（ 禁区 ２ ３ ） ，对方 禁 区 ，主要 考虑如 伺进 球 。
在 个 区域 ，我们 又 划分 主要 区 域 （ 和次 要 区域 （） １ ） ２两个 区域 ，
见 图２ 所示 。
叫ｖ ２ ，ｂ Ｊ —、
ｇ ｂ ２ ２一Ｉ ｉａ ｎ×ｓ ｎ
ｇ ｂ —Ｉ ｘ Ｃ Ｓ １ ｌ ｌ Ｏ ， ｌ Ｒ
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（） ２
（） ３
水 中机器 人大 赛 ，获 一个 冠 军和 一个 季 军 。接 下来 调整 战 术 ，７ 月
式 中 ，ｇ ，２ １ｇ 为最 佳 顶 球 点 的 坐 标 ，ｘ 为 对 方 球 门 中 心 坐 ，ｙ
形 式 是 两 组 机 器 鱼 进 行 对 抗 ，将 赛二 等奖 的优异 成绩 。 ３
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逐障和 茎 赛３赛地对攻 米， 藁 曼二 等萋Ｌ 赛水场逐赛 战障奖追，； 竞碍妻了以挑、 冠 方 速竞 ２及 等３兰 工 。球地赛中 赛耋幂 Ｉ 。 机速本冠量 冠赛 囱 赛塞追Ｄ 奖 ｎ 时 射 器赛 仿的 、二２ 门 鱼， 霎 军速 蓑 ， 比 军技 碍军 做 其 真比 比 ｌ 进 基 乎术 竞、 ， 比 场 ｍ 竞 速
１１ 球 算法 实 过 程 ．
比赛除 了包含机 器人 足球所涉及到 的各种技 术之外 ，还涉及水
动 力 分 析 、水 下通 信 、 图 像 处 理 、抗 干 扰 技 术 等 多 方 面 的 内 容 ，难 度 更 大 ，技 术 更 复 杂 。 我 校 ～直 希 望进 入 机 器 人领 域 ，但 由于 起 步较 晚 ，该领 域 发 展 比较薄 弱 ，因此 以参加 仿真 比赛 为切入 点 ，逐 步强化 发展 自身 技 术 的路线 是符 合现在 情况 的一 条捷 径 。今 年 我校 代表队 参加 了仿 真 比赛 的昕 有项 目。在 校领 导 的直接 关怀和 教 务处 的积极 鼓励 下 ，电
竖直平面二维绘图机器人的设计
2019年13期众创空间科技创新与应用Technology Innovation and Application竖直平面二维绘图机器人的设计*王铭，姚泽颖，许超帅，刘野，王艳会（长春师范大学工程学院，吉林长春130032）引言随着计算机及其智能硬件的飞速发展，人们在生活和生产过程中越来越多使用机器人来代替人类的工作。
绘图机器人在装饰设计、素材创作、教育教学、文化娱乐等方面的应用愈加广泛。
本文设计的绘图机器人克服了传统绘图设备价格高、结构复杂、绘图区域有限的难题，具有成本低、结构简单、尺寸大小可调节、绘图性能好的特点，具有十分重要的现实意义和市场价值。
1系统结构设计绘图机器人是由悬吊牵引部分、机电控制部分、数据通信部分组成。
上位机选取相应的图片并加载到控制部分，控制部分由Arduino mega2560承担，Arduino mega2560接收图片像素信息后，解析为驱动电机的Dir 信号和Step 信号，由I/O 口控制A4988，驱动左右两部步进电机转动。
通过两部步进电机的正反转动作，带动悬吊牵引部分按照设定的图片效果完成绘图。
系统结构如图1所示。
图1系统结构示意图2机械部分设计绘图机器人的机械部分主要由画笔支持部分和悬吊牵引部分组成。
画笔支撑部分相当于机器人的手掌，是一种用来固定画笔的装置。
画笔支撑结构的示意图如图2所示。
该装置使用2个6003Z 的轴承堆叠在一起，通过固定支撑连接，使画笔可准确地保持在固定支撑正中间，并且保证开合角可随位置的改变而改变。
画笔固定支撑设计可以调整重心从而稳定画笔，且在绘画时只露出一点笔径，保证悬吊牵引部分平衡，避免抖动。
图2画笔支持结构示意图悬吊牵引部分由步进电机、链珠盘、链珠、画笔支撑部分组成。
相比于传统绘图机器人，该设计在完成竖直平面内的二维绘图操作的基础上，对机器人的灵活性与实用性进行了革新，现有的绘图机器人绘图支点固定、工作区域受限，使其应用范围受到影响。
机器人的制作方法步骤
机器人的制作方法步骤机器人的制作方法可以分为以下几个步骤，通过这些步骤，你可以制作出一个简单的机器人模型，让它动起来。
第一步，确定机器人的功能和设计。
在制作机器人之前，首先要确定机器人的功能和设计。
你可以考虑机器人的用途，比如是用来做家务助手，还是用来进行娱乐互动等。
同时，你还需要设计机器人的外形，包括大小、形状、颜色等方面的设计。
第二步，选择合适的材料和零部件。
根据机器人的功能和设计，选择合适的材料和零部件。
比如，如果你要制作一个可以移动的机器人，你就需要选择轮子、电机等零部件。
此外，你还需要选择适合的外壳材料，比如塑料、金属等。
第三步，组装机器人的框架。
根据设计图纸，组装机器人的框架。
这包括安装电机、传感器等零部件，同时搭建机器人的外形。
在这一步，需要确保零部件的安装位置和连接方式是准确的，这对机器人后续的功能实现至关重要。
第四步，安装控制系统。
安装机器人的控制系统，这包括主控板、传感器、电路等。
控制系统是机器人的大脑，它可以接收指令，控制机器人的动作和行为。
在这一步，需要确保控制系统的连接正确，同时进行简单的程序编写。
第五步，调试和测试。
完成机器人的组装后，进行调试和测试。
这包括检查各个零部件的工作状态，测试机器人的基本功能，比如移动、感应等。
如果发现问题，及时进行调整和修正，确保机器人的正常运行。
第六步，优化和改进。
根据测试结果，对机器人进行优化和改进。
比如增加新的功能模块，改进机器人的外形设计，提高机器人的性能等。
通过不断的优化和改进，使机器人更加完善。
通过以上步骤，你可以制作出一个简单的机器人模型。
当然，如果你想制作更复杂的机器人，还需要更多的知识和技能。
希望这些步骤对你有所帮助，祝你制作机器人顺利！。
RoboCup仿真2D
硬件配置
根据机器人运动需求，选择合适的硬 件配置，包括电机、传感器、控制器 等，以确保机器人的运动性能和感知 能力。
运动控制算法
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轨迹规划
根据比赛规则和任务需求， 规划机器人的运动轨迹， 使其能够完成各种动作和 任务。
控制策略
设计控制算法，如PID控 制、模糊控制等，以实现 对机器人运动的精确控制。
RoboCup仿真2D
目录
• RoboCup仿真2D简介 • RoboCup仿真2D的比赛规则与策略 • RoboCup仿真2D的技术实现 • RoboCup仿真2D的挑战与未来发展
01
RoboCup仿真2D简介
定义与特点
定义
RoboCup仿真2D是一个基于计算机 仿真的机器人足球比赛项目，旨在模 拟真实足球比赛中的场景和规则，通 过编程控制机器人进行比赛。
培训的发展。
智能城市和智能交通
02 仿真技术可以用于模拟城市和交通系统的运行，为智
能城市和智能交通的发展提供支持。
游戏开发和娱乐产业
03
RoboCup仿真2D可以应用于游戏开发和娱乐产业，
提供更加逼真的游戏体验。
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感谢您的观看
01
机器人控制
在仿真环境中，机器人需要精确 的控制算法来保证其运动和行为 的准确性。
02
03
复杂环境模拟
实时通信
模拟真实世界的复杂环境，如地 形、障碍物和动态目标，需要高 精度的地图和传感器技术。
在仿真比赛中，机器人需要实时 接收指令和数据，这要求高效的 通信协议和网络技术。
未来发展方向
智能化决策
度为10m。
仿生机器人设计与动力学仿真优化
仿生机器人设计与动力学仿真优化随着科技的不断进步，仿生机器人作为新兴领域的重要研究方向之一，已经引起了越来越多的关注。
仿生机器人是一种模仿生物学系统特点和行为的机器人，具有一定程度上的人工智能和自主能力。
这些机器人通常从生物学中汲取灵感，如生物的形态结构、功能等，然后应用于机器人设计中，以实现更高的机器自主能力和适应性。
本文将对仿生机器人的设计与动力学仿真优化进行探讨，并探索其在未来的发展前景。
1. 仿生机器人设计背景仿生机器人的设计背景主要来源于生物学领域的研究成果。
通过研究生物的形态结构、运动机制、感知能力等，可以获得很多灵感和指导，来设计出更加逼真、智能的机器人。
比如，鸟类的翅膀结构启发了飞行机器人的设计，昆虫的节肢和传感器启发了机器人的运动控制和感知能力。
因此，仿生机器人设计是通过学习生物学知识，将其应用于机器人设计领域，从而实现机器人更加高效、智能的目标。
2. 仿生机构的设计原则在仿生机器人的设计过程中，可以采用以下几个原则进行指导：2.1 结构形态的模仿仿生机器人的设计首先要模仿生物的结构形态，通过分析生物的骨架、肌肉、关节等结构，设计出相应的机械结构和传动机构。
结构形态的模仿可以使机器人更加接近生物，具有更高的灵活性和适应性。
2.2 功能特性的仿生仿生机器人还需要模仿生物的功能特性，如生物的感知、运动、决策等能力，通过学习生物的功能特点，来提高机器人的智能水平和自主能力。
例如，通过模仿昆虫的视觉系统、鸟类的飞行机制等，可以实现机器人的感知和运动控制能力的提升。
2.3 材料的仿生应用在仿生机器人的设计过程中，还可以借鉴生物的材料特性，选用与生物相似的材料，来提高机器人的性能。
例如，蜘蛛丝的强度和韧性、海藻的柔软特性等都可以应用于机器人的材料选择中，以获得更好的机械性能。
3. 仿生机器人动力学仿真优化的方法3.1 动力学建模与仿真在仿生机器人的设计和优化过程中，动力学仿真是不可或缺的一部分。
仿生机器人的原理与设计
仿生机器人的原理与设计随着科技不断发展，生物学和机械学的结合产生了一个新的领域——仿生学。
仿生学是通过研究生物体的运动、感知以及智能行为来设计、制造、控制机器人。
在仿生学的基础上，仿生机器人逐渐成为一个新的热点领域。
那么，仿生机器人的原理是什么？如何进行设计？下面我们来探讨一下。
一、仿生机器人的原理仿生机器人，即从生物体中复制机器人的技术和方法。
因此，仿生机器人的原理就是模拟生物体的运动、感知和智能行为，从而实现机器人的复杂功能。
1. 运动仿真运动仿真可以使机器人的行动更加灵活自如。
它主要是借鉴生物体的运动方式，如鸟类的飞行、昆虫的爬行和人类的行走等来进行仿真。
在仿真过程中，需要对生物体的骨架结构进行分析和模拟，以得到它运动的机理，从而确定机器人的运动方式。
最后，在机器人上安装电机等驱动装置，以操纵其相应的运动器官，比如机器人的翅膀、腿部等。
2. 感知仿真机器人还需要进行感知仿真，才能像生物一样获取周围环境的信息。
感知仿真主要是模拟生物体的感知系统，如视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等。
在感知仿真过程中，需要将传感器和处理器集成到机器人的身体构造中，使其能获取和处理来自周围环境的信息。
这些信息可用于机器人的自主导航、遥感或物体探测等领域。
3. 智能仿真智能仿真是进一步发展的技术，它使机器人能够像生物一样具有某种程度的智能。
智能仿真是通过建立一定的规则和程序，使机器人能够自行做出决策、规划和执行任务等。
智能仿真还包括机器人与环境的交互，机器人需要在复杂的环境中不断进行自我调整，以适应不断变化的环境。
二、仿生机器人的设计仿生机器人在设计时需要考虑其使用场景、工作任务、外形与基础构造等方面。
在仿生机器人的设计中，最重要的是骨架结构的设计，下面我们来分别探讨一下。
1. 使用场景首先需要确定机器人的使用场景。
比如，如果机器人要应用于海底勘探任务，其骨架结构应具有相关特性，如防水、耐压等。
否则，机器人不能够在这样的环境下长时间运行。
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安徽工业大学工商学院毕业设计（论文）说明书┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学工商学院本科生毕业论文题目：2D仿真机器人足球赛球队设计方案(基于WrightEagel底层开发）学生姓名：孙昌盛指导老师：邰伟鹏院系：电气信息系专业班级：计算机科学与技术0941 完成时间： 2013年6月17日安徽工业大学工商学院毕业设计（论文）说明书┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊摘要RoboCup是近年来国际信息科技界新兴的一项集前沿研究与教育于一体的大型活动。
它通过提供一个标准的比赛平台来检验各种人工智能和机器人技术。
本文首先介绍了RoboCup的研究背景、2D仿真平台和国内外典型球队的研究现状，Soccer Server提供的世界模型，并简要讨论了这些模型在球队模块设计中的应用。
然后，概述了WrightEagle底层的信息更新和组织的流程，介绍了底层的决策框架和代码的整体结构，着重介绍了常用的接口，为开发球队做。
接下来，总结了WrightEagle 仿真2D队防守体系的特点，阐述了防守模块的执行流程，介绍了两个重要防守行为的设计，简要介绍了如何将数学模型运用到球队中。
紧接着，详细介绍了我们在进攻策略设计的一套解决方案-----团队合作，介绍了自发的团队合作的情况，同时介绍了如何设计有规划的团队合作。
团队合作的设计中介绍了如何合理设计一次函数和二次函数解决临界值的问题；用双向计算的方法加强预测的准确度。
通过实验检验了这些策略设计的有效性和可行性。
最后对整个项目的研究做了合理的展望。
关键词：RoboCup仿真；世界模型；防守体系；进攻策略；临界值；设计方案安徽工业大学工商学院毕业设计（论文）说明书┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊ABSTACTRobocup is a great activity combining with research and education, which has been raised in the international science and technology field in current years. It tests a variety of artificial intelligence and robotic technologies by providing a standard football match platform. In this thesis, firstly, we introduce the background of RoboCup, 2D simulator, the current research of typical teams in the world ,and then discuss the world model provided by soccer server and their applications to the module design. Secondly, we summarize WrightEagleBase updates and organizational processes, introduction of the underlying decision-making framework and code of the overall structure, highlighting the common interface for the prepare to development team. We summarized WrightEagle 2D simulation team defensive system characteristics , to explain the flow of execution defensive module, introduces the design of two important defensive behavior, briefly describes how to use mathematical models to the designing.Then, detailing our offensive strategy designed a solution ----- teamwork, describes a case of spontaneous teamwork, and describes how to design a planning teamwork.we describes how to design liner function and a quadratic function to solve the threshold problem; method of calculation used to strengthen bi-prediction accuracy With the design teamwork. These strategies designed through experiments to test and prove it is effectiveness and feasibility.Finally the study of the project made a reasonable prospect.KEY WORDS: RoboCup simulation; world model; defense system; drive down the sideline;Online learning; reinforcement learning安徽工业大学工商学院毕业设计（论文）说明书┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊目录摘要 (I)ABSTACT (II)第一章绪论 (1)1.1机器人足球概述 (1)1.1.1什么是RoboCup (1)1.1.2 RoboCup 历史和现状 (3)1.1.3 RoboCup 应用技术与相关发展介绍 (6)1.2 仿真机器人足球 (7)1.2.1 人类足球比赛的逼真模拟 (7)1.2.2 人工智能新的标准问题 (8)1.2.3 研究重点 (9)1.3 本文安排 (11)第二章概述WrightEagle底层 (12)2.1信息的更新和组织 (13)2.1.1 Parser和Observer的封装 (14)2.1.2 场上状态信息接口 (15)2.1.3 InfoState 抽象的场上信息 (15)2.1.4 DecisionInfo更抽象的“信息状态” (16)2.2 WrightEagle决策框架 (16)2.2.1 面向Agent的决策 (17)2.2.2 规划有效的行为 (18)2.3 代码整体结构 (19)2.3.1 文件夹介绍 (19)2.3.2 重要文件介绍 (19)2.3.3 Player的运行流程和决策流程 (20)2.3.4 实用的类和工具 (21)第三章WrightEagle队防守体系设计方案 (23)3.1 防守体系的设计思想 (23)3.2 防守模块执行流程 (25)3.3 球队的防守模块的决策树框架 (27)3.4 两个重要防守行为的设计方案 (28)3.4.1 封堵行为的主干程序流程图 (28)安徽工业大学工商学院毕业设计（论文）说明书┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊3.4.2 盯人行为的主干程序流程图 (29)第四章进攻策略规划之团队合作 (30)4.1 自发的团队合作 (31)4.2 有规划的团队合作 (32)4.3团队合作的一些结构表示 (32)4.3.1 角色 (33)4.3.2阵型 (33)4.3.3合作协议 (34)第五章工作总结与展望 (36)5.1 总结 (36)5.2展望 (36)致谢 (37)参考文献 (38)安徽工业大学工商学院毕业设计（论文）说明书┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊第一章绪论1.1机器人足球概述机器人足球世界杯，是近年国际信息科技界新兴的一项集前沿研究与教育于一体的大型活动。
在研究方面，“机器人足球”涉及计算机、机器人、通讯、自动化和机电一体化等多学科的前沿技术的开拓和综合集成；在教育方面，已被视为培养21 世纪信息科技一流人才的重要手段(欧美一些学校已将“机器人足球”作为许多课程的核心内容)。
概括地说，机器人足球赛是以体育竞赛为载体的前沿科研竞争和高科技对抗，是培养信息－自动化科技人才的重要手段，同时也是展示高科技进展的生动窗口和促进科技成果实用化和产业化的新途径。
1.1.1什么是RoboCupRoboCup 联盟（起初称作Robot World Cup Initiative）是一个国际性研究和教育组织，它通过提供一个标准问题来促进人工智能和智能机器人的研究。
这个领域应该可以集成并检验很大范围内的技术，同时也可被用作综合的面向工程应用的教育。
为了这个目的，RoboCup 联盟选择了足球比赛作为一个基本领域，并组织了国际上级别最高、规模最大、影响最广泛的机器人足球赛事和学术会议——机器人足球世界杯及学术会议（The Robot World Cup Soccer Games and Conferences，简称RoboCup）。
为了能让一个机器人球队真正能够进行足球比赛，必须集成各种各样的技术，包括自治智能体的设计准则、多主体合作、策略获取、实时推理、机器人学以及感知信息融合等。
对一个由许多快速运动的机器人组成的球队来说，RoboCup 是一项在动态环境下的任务。
在软件方面，RoboCup还提供了软件平台以便于研究。
1.1.1.1组织结构RoboCup 联盟是世界上最大的、占主导地位的机器人足球国际组织，总部设在瑞士，现有成员国近40 个。
联盟由国际著名科学家、在IJCAI-93 大会上获得国际人工智能最高奖——“计算机与思维”大奖的北野宏明（Hiroaki Kitano）发起，他也成为RoboCup 联盟的第一任主席。
联盟负责世界范围的学术活动和竞赛，包括每年一安徽工业大学工商学院毕业设计（论文）说明书┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊届的世界杯赛和学术研讨会，并为相关的本科生和研究生教育提供支持（教材、教学软件等）。
1.1.1.2 RoboCup 与FIRA目前有两个主要的机器人足球全球性学术组织，除RoboCup 联盟之外，还有其他一些国际组织。