哈工大研究生机器人技术报告(DOC)
哈工大丝驱动连续机器人设计
哈工大丝驱动连续机器人设计哈尔滨工业大学(哈工大)丝驱动连续机器人是一种新型的机器人系统,采用丝驱动技术实现运动控制,具有较高的精度和可靠性。
本文将介绍哈工大丝驱动连续机器人的设计原理和应用领域。
一、设计原理丝驱动连续机器人是基于丝杆传动的机器人系统,其核心部件是由电机和丝杆组成的丝杆传动装置。
通过控制电机的旋转,丝杆传动装置可以实现机器人末端的平移和旋转运动。
相比传统的齿轮或链条传动方式,丝驱动具有更高的精度和可靠性,适用于对运动精度要求较高的应用场景。
二、应用领域哈工大丝驱动连续机器人在工业自动化、医疗机器人、航天航空等领域具有广泛的应用前景。
1. 工业自动化:丝驱动连续机器人可以应用于装配线上的零部件组装、焊接、喷涂等工艺,提高生产效率和产品质量。
由于丝驱动具有较高的精度和稳定性,可以实现对微小零件的精确处理。
2. 医疗机器人:丝驱动连续机器人可以应用于手术机器人系统中,实现对患者的精确操作。
通过丝驱动机器人的灵活运动,医生可以进行微创手术,减少手术风险和患者的痛苦。
3. 航天航空:丝驱动连续机器人可以应用于航天器的维护和修复任务。
在太空环境下,机器人需要具备高精度和可靠性,以完成对航天器的精确操作。
三、优势和挑战哈工大丝驱动连续机器人相比传统的机器人系统具有以下优势:1. 高精度:丝驱动机器人的运动精度可以达到亚毫米级别,适用于对精度要求较高的应用场景。
2. 高可靠性:丝驱动机器人采用丝杆传动,无需润滑剂,减少了故障率,提高了系统的可靠性。
3. 灵活性:丝驱动机器人可以实现平移和旋转运动的组合,适应不同场景下的运动需求。
然而,丝驱动连续机器人也面临一些挑战:1. 动力和控制系统设计:丝驱动机器人需要设计合适的电机和控制系统,以实现精确的运动控制。
2. 负载能力:丝驱动机器人的负载能力相对较低,需要根据具体应用场景进行合理设计。
3. 成本和可扩展性:丝驱动机器人的制造成本较高,对于大规模应用的可扩展性有待提高。
机器人技术基础实验报告6
机器人技术基础实验报告6一、实验目的本次机器人技术基础实验的目的在于深入了解机器人的运动控制、感知与交互能力,并通过实际操作和观察,掌握机器人系统的基本原理和应用方法。
二、实验设备1、机器人本体:采用了一款具有多关节自由度的工业机器人模型。
2、控制器:配备了高性能的运动控制卡和处理器,用于实现对机器人的精确控制。
3、传感器套件:包括视觉传感器、力传感器和距离传感器等,以获取机器人周围环境的信息。
4、编程软件:使用了专业的机器人编程工具,具备图形化编程和代码编辑功能。
三、实验原理1、运动学原理机器人的运动学研究了机器人各个关节的位置、速度和加速度之间的关系。
通过建立数学模型,可以计算出机器人末端执行器在空间中的位置和姿态。
2、动力学原理动力学分析了机器人在运动过程中所受到的力和力矩,以及这些力和力矩对机器人运动的影响。
这对于设计合理的控制策略和驱动系统至关重要。
3、传感器融合技术通过融合多种传感器的数据,如视觉、力和距离等信息,可以使机器人更全面、准确地感知周围环境,从而做出更智能的决策和动作。
四、实验步骤1、机器人系统初始化首先,对机器人进行了机械和电气连接的检查,确保各部件安装牢固且线路连接正常。
然后,通过控制器对机器人进行初始化设置,包括关节零位校准、运动范围设定等。
2、运动控制编程使用编程软件,编写了简单的运动控制程序,实现了机器人的直线运动、圆弧运动和关节空间的运动轨迹规划。
在编程过程中,充分考虑了运动速度、加速度和精度的要求。
3、传感器数据采集与处理启动传感器套件,采集机器人周围环境的信息。
通过编写相应的程序,对传感器数据进行滤波、融合和分析,提取有用的特征和信息。
4、机器人交互实验设计了人机交互场景,通过示教器或上位机软件向机器人发送指令,观察机器人的响应和动作。
同时,机器人也能够根据传感器反馈的信息,主动与环境进行交互,如避障、抓取物体等。
五、实验结果与分析1、运动控制精度通过对机器人运动轨迹的实际测量和与理论轨迹的对比分析,发现机器人在直线运动和圆弧运动中的位置精度能够达到预期要求,但在高速运动时存在一定的误差。
哈工大研究生机器人技术报告汇总
《机器人技术》大作业(2015年秋季学期)题目消防机器人发展与应用姓名学号班级专业机械设计制造及其自动化报告提交日期2015.12.04哈尔滨工业大学内容及要求1.以某种机器人(如搬运、焊接、喷漆、装配等工业机器人;服务机器人;仿生鱼、蛇等仿生机器人;军用及其它机器人等)为例,撰写一篇大作业,题目自拟,以下内容仅作参考:1) 机器人的机械结构设计(包括各部分名称、功能、传动等);2) 机器人的运动学及动力学分析;3) 机器人的控制及轨迹规划;4) 驱动及伺服系统设计;5) 电气控制电路图及部分控制子程序。
2.题目自拟,拒绝雷同和抄袭;3.参考文献不少于7篇,其中至少有2篇外文文献;4.报告统一用该模板撰写,字数不少于5000字,上限不限;5.正文为小四号宋体,1.25倍行距;图表规范,标注为五号宋体;6.用A4纸单面打印;左侧装订,1枚钉;7.提交打印稿及03版word电子文档,由班长收齐。
8.此页不得删除。
评语:成绩(20分):教师签名:年月日消防机器人发展与应用一、我国消防机器人的市场需求近年来,我国石油化工等行业有了飞速的发展和进步,生产过程中的易燃易爆和剧毒化学制品急剧增长,由于设备以及管理等方面的原因,导致化学危险品和放射性物质泄漏以及燃烧、爆炸的事故隐患越来越多。
一旦事故发生,假如没有有效的方法、装备及设施,救援人员将无法进入事故现场要冒然采取行动,往往只会造成无辜生命的牺牲出惨重代价,结果仍不能达到预期目的,这方面各地消防及救援部门已有许多次血的教训。
深圳清水河大爆炸、南京金陵石化火灾、北京东方化工厂罐区火灾等事件发生后,全国各地要求配备消防机器人的呼声愈来愈高。
尤其是在明确公安消防部队作为处置各类化学危险品泄漏事故的主力军之后,在我国消防部门配备消防机器人的问题就显得更为迫切了。
二、国外消防机器人发展现状国际上较早开展消防机器人研究的是美国和苏联,稍后,英国、日本、法国、德国等国家也纷纷开始研究该类技术。
哈工大(研究生实验课)机器人技术实验指导书(陶建国)
实 验 指 导 书 关节Ⅰ 关节Ⅱ 最大速度 关节Ⅲ 关节Ⅳ 关节Ⅴ 关节Ⅵ 最大展开半径 高度 本体重量 操作方式 电源容量 60o / S 60o / S 60o / S 60o / S 60o / S 120o / S 610 mm 850 mm ≤40Kg 示教再现 /编程 单相 220V 50Hz 4A
三、实验原理
机 器 人是一种具有高度灵活性的自动化机器,是一种复杂的机电一体化设 备。本机器人系统单元由六自由度串联机器人、皮带运输机、旋转料库、颜色识别 传感器、条码扫描器、装配作业台、工作台、工件检测传感器及嵌入式控制系统组 成,如图 1-1 所示。
图 1-1 串联机器人系统单元
本实验所使用的机器人为 6 自由度串联机器人,即机器人各连杆由旋转关节或 移动关节串联连接,如图 1-2 所示。其轴线相互平行或垂直,本体连杆的一端装在 固定的支座上(底座) ,另一端处于自由状态,末端可安装各种工具以实现机器人 作业。关节的作用是使相互联接的两个连杆产生相对运动。关节的传动采用模块化
实析与验证实验
实验 1.1 机器人本体测试与操作实验
一、实验目的
1、 2、 3、 4、 了解机器人及其实验单元的机构组成; 掌握机器人及其实验单元的工作原理; 熟悉机器人的性能指标; 掌握机器人的基本功能及示教运动过程。
二、实验所用单元
1、 2、 3、 4、 RBT-6T/S01S 串联机器人及配套的附属机构一台; RBT-6T/S01S 机器人嵌入式控制系统一套; 装有运动控制卡和控制软件的计算机一台; 部分测试工具:游标卡尺、钢板尺、曲尺等。
机械工程学科应用型研究生综合实验
实验指导书
(机器人技术分册)
陶建国 赵学增
主编 主审
成都哈工大机器人研学总结感想
成都哈工大机器人研学总结感想
成都哈工大机器人研学总结感想应由本人根据自身实际情况书写,以下仅供参考,请您根据自身实际情况撰写。
在成都哈工大机器人研学中,我学到了很多关于机器人技术、人工智能和未来科技的知识。
这次研学让我对未来充满了期待和憧憬,也让我更加深入地思考了科技发展对人类社会的影响。
在研学过程中,我们参观了哈工大机器人实验室,了解了机器人的基本原理、应用场景和发展趋势。
我们还亲手操作了一些机器人设备,感受到了机器人的智能和便利。
通过与教授和同学们的交流,我更加深入地了解了机器人的设计和制造过程,也更加了解了人工智能的基本原理和应用。
在这次研学中,我不仅学到了很多知识,还收获了很多感悟。
首先,我认识到了科技的发展是无止境的,未来还有很多未知的领域等待我们去探索。
其次,我认识到了科技的发展需要我们不断学习、不断进步,只有不断地更新自己的知识和技能,才能跟上时代的步伐。
最后,我认识到了科技的发展需要我们保持开放的心态和创新的思维,只有不断地尝试和探索,才能创造出更加美好的未来。
总之,这次成都哈工大机器人研学让我受益匪浅。
我相信在未来的学习和工作中,我会更加努力地学习和探索,为科技的发展做出自己的贡献。
机器人技术报告范文
机器人技术报告范文
摘要
本报告研究了机器人技术,阐述了关于机器人技术的发展历史、机器
人结构、控制原理、感知技术和仿生技术等内容,总结了机器人技术的发
展现状和发展趋势,以及未来发展所需要克服的技术问题。
关键词:机器人技术;发展历史;机器人结构;控制原理;感知技术;仿生技术
1、绪论
机器人技术是近十几年来最受关注的新技术之一,它既具有人类想象
力的技术概念,又像是解决现实问题的真正技术。
机器人技术应用广泛,
有利于提高生产力和工作效率,节约能源和经济成本,改善企业生产环境,减轻劳动强度,改变社会风气,促进社会全面发展。
2、机器人技术的发展历史
是利用计算机技术,结合机械、电子、电气等技术来设计制造的通用
实用设备,20世纪50年代中期,欧洲和美国就开始研究机器人的技术,
60年代,有了较大的发展,70年代,又迎来新的突破,80年代。
机器人的实验报告
机器人的实验报告机器人的实验报告引言:机器人作为一种人工智能技术的应用,近年来在各个领域都得到了广泛的应用和研究。
本实验旨在探索机器人的功能和潜力,并通过实际操作来了解机器人的工作原理和应用场景。
一、机器人的概述机器人是一种能够自动执行任务的机械设备,它可以根据预设的程序或者通过学习自主地完成各种工作。
机器人通常由感知、决策和执行三个主要模块组成,感知模块用于获取环境信息,决策模块用于分析和处理信息,执行模块用于执行任务。
二、机器人的感知能力1. 视觉感知机器人可以通过摄像头等传感器获取视觉信息,进而识别物体、人脸等。
我们在实验中使用机器人进行人脸识别实验,通过训练机器人的神经网络,使其能够准确地识别出不同人脸。
2. 声音感知机器人可以通过麦克风等传感器获取声音信息,进而识别语音指令、环境声音等。
我们在实验中使用机器人进行语音识别实验,通过训练机器人的语音模型,使其能够准确地识别出不同语音指令。
三、机器人的决策能力机器人的决策能力是指机器人通过分析和处理感知到的信息,做出相应的决策。
在实验中,我们通过编写算法和程序,让机器人能够根据感知到的信息做出相应的动作。
四、机器人的执行能力机器人的执行能力是指机器人能够根据决策模块的指令,执行相应的任务。
在实验中,我们通过调用机器人的执行接口,使其能够执行我们预设的任务,比如移动、抓取物体等。
五、机器人的应用场景1. 工业制造机器人在工业制造领域有着广泛的应用,可以代替人工完成繁重、危险的工作,提高生产效率和产品质量。
2. 医疗护理机器人在医疗护理领域可以用于辅助手术、照料病人等工作,能够提供更加精准和可靠的服务。
3. 农业种植机器人在农业种植领域可以用于自动化种植、喷洒农药等工作,提高农作物的产量和质量。
4. 服务行业机器人在服务行业可以用于接待客人、提供咨询等服务,能够提高服务质量和效率。
六、机器人的未来展望随着人工智能技术的不断发展,机器人的功能和潜力将会越来越大。
哈工大研究生机器人技术报告
《机器人技术》大作业(2015年秋季学期)题目消防机器人发展与应用姓名学号班级专业机械设计制造及其自动化报告提交日期2015.12.04哈尔滨工业大学内容及要求1.以某种机器人(如搬运、焊接、喷漆、装配等工业机器人;服务机器人;仿生鱼、蛇等仿生机器人;军用及其它机器人等)为例,撰写一篇大作业,题目自拟,以下内容仅作参考:1) 机器人的机械结构设计(包括各部分名称、功能、传动等);2) 机器人的运动学及动力学分析;3) 机器人的控制及轨迹规划;4) 驱动及伺服系统设计;5) 电气控制电路图及部分控制子程序。
2.题目自拟,拒绝雷同和抄袭;3.参考文献不少于7篇,其中至少有2篇外文文献;4.报告统一用该模板撰写,字数不少于5000字,上限不限;5.正文为小四号宋体,1.25倍行距;图表规范,标注为五号宋体;6.用A4纸单面打印;左侧装订,1枚钉;7.提交打印稿及03版word电子文档,由班长收齐。
8.此页不得删除。
评语:成绩(20分):教师签名:年月日消防机器人发展与应用一、我国消防机器人的市场需求近年来,我国石油化工等行业有了飞速的发展和进步,生产过程中的易燃易爆和剧毒化学制品急剧增长,由于设备以及管理等方面的原因,导致化学危险品和放射性物质泄漏以及燃烧、爆炸的事故隐患越来越多。
一旦事故发生,假如没有有效的方法、装备及设施,救援人员将无法进入事故现场要冒然采取行动,往往只会造成无辜生命的牺牲出惨重代价,结果仍不能达到预期目的,这方面各地消防及救援部门已有许多次血的教训。
深圳清水河大爆炸、南京金陵石化火灾、北京东方化工厂罐区火灾等事件发生后,全国各地要求配备消防机器人的呼声愈来愈高。
尤其是在明确公安消防部队作为处置各类化学危险品泄漏事故的主力军之后,在我国消防部门配备消防机器人的问题就显得更为迫切了。
二、国外消防机器人发展现状国际上较早开展消防机器人研究的是美国和苏联,稍后,英国、日本、法国、德国等国家也纷纷开始研究该类技术。
哈工大实验报告
哈工大实验报告近年来,哈尔滨工业大学(简称哈工大)作为中国著名的工科院校,一直致力于高水平的教学和科学研究。
作为一名哈工大的学生,我有幸参与了一项有关智能机器人的实验,并撰写本篇实验报告,以分享我的经验和感悟。
实验内容本次实验的目标是设计一个智能机器人,它能够在指定场地内进行自主导航。
我们小组采取了模块化的设计思路,将机器人分为感知模块、决策模块和执行模块。
感知模块通过摄像头和多种传感器,获取环境信息,并将其转化为数据输入。
决策模块采用人工智能算法,对感知模块的数据进行处理分析,并制定相应的行为策略。
执行模块则负责机器人的运动控制和实际行为。
实验过程我们小组的实验过程分为几个步骤。
首先,我们进行了大量文献调研和相关技术的学习。
了解了当今智能机器人领域的前沿技术和发展方向。
接着,我们进行了感知模块的设计与搭建。
通过对感知器件的选型和硬件的调试,成功地将环境信息转化为数据输入。
接下来,我们开始着手研究决策模块。
利用神经网络算法对感知数据进行训练和优化,使机器人能够根据环境变化做出正确决策。
最后,我们进行了执行模块的实现。
通过编程控制机器人的执行行为,使机器人能够准确地导航和移动。
实验结果经过数个月的努力,我们小组取得了令人满意的实验结果。
我们的智能机器人在实验场地内能够自主导航,避开障碍物,并正确地执行任务。
感知模块具有较高的准确性和鲁棒性,能够获取到准确的环境信息。
决策模块经过训练后,能够对各种情况做出相应的反应,且具有较高的智能性。
执行模块的行为控制也相当精确,机器人能够按照预定路径运动,并在需要时改变方向。
实验感悟通过参与这个实验,我深刻地体会到了科学研究的艰辛和乐趣。
在实验过程中,我们不断遇到各种问题和困难,但通过团队的努力和合作,我们一一克服了这些困难,完成了实验目标。
同时,实验中所学到的知识和技能也使我受益匪浅,拓宽了我的专业视野,提升了我的动手实践能力。
此外,我还意识到科研的重要性在于其对社会的贡献。
《机器人技术》实验报告
工业机器人Matlab仿真实验报告指导老师:姓名:班级:学号:2013年10月28日实验内容(一)(1)利用三次多项式规划出关节角运动轨迹,并在Matlab环境下绘制出轨迹曲线。
题目:假设有一旋转关节的单自由度操作臂处于静止状态时,初始角位置θ0=15,要求经过3s平滑运动以后该关节停止在终止角θf=75的地方,试规划出满足以上要求的关节轨迹。
并在Matlab环境下绘制轨迹曲线。
(a)θ0=15, θf=75, t f = 3; (b)θ0=15, θf = 45, t f = 4;(c)θ0=30, θf=75, t f = 3; (d)θ0=30, θf=45, t f = 5;(e)θ0=30, θf=60, t f = 3;(2)熟悉机器人工具箱Robotics Toolbox,阅读robot.pdf文档,应用工具箱中transl、rotx、roty和rotz函数得到平移变换和旋转变换的齐次变换矩阵,而复合变换可以由若干个简单变换直接相乘得到。
并与课堂上学习的平移矩阵和旋转矩阵作对比,观察一致性。
解:transl 平移变换举例:机器人在x轴方向平移了0.5米,那么我们可以用下面的方法来求取平移变换后的齐次矩阵:程序如下:transl(0.5,0,0)结果如下:ans =1.0000 0 0 0.50000 1.0000 0 00 0 1.0000 00 0 0 1.0000Rotx旋转变换举例:机器人绕x轴旋转45度,那么可以用rotx来求取旋转后的齐次矩阵:程序如下:rotx(pi/4)结果如下:ans =1.0000 0 00 0.7071 -0.70710 0.7071 0.7071Roty旋转变换举例:机器人绕y轴旋转90度,那么可以用roty来求取旋转后的齐次矩阵:程序如下:roty(pi/2)结果如下:ans =0.0000 0 1.0000 00 1.0000 0 0-1.0000 0 0.0000 00 0 0 1.0000Rotz旋转变换举例如下:机器人绕z轴旋转-90度,那么可以用rotz来求取旋转后的齐次矩阵:程序如下:rotz(-pi/2)结果如下:ans =0.0000 1.0000 0 0-1.0000 0.0000 0 00 0 1.0000 00 0 0 1.0000结论:多次调用函数再组合,和我们学习的平移矩阵和旋转矩阵做个对比,结果是一致的。
工业机器人关键技术研发及应用实验报告
工业机器人关键技术研发及应用实验报告一、引言工业机器人作为现代制造业的重要装备,在提高生产效率、保证产品质量、降低劳动成本等方面发挥着越来越重要的作用。
本实验旨在深入研究工业机器人的关键技术,并对其在实际应用中的效果进行评估。
二、实验目的本次实验的主要目的是:1、研发工业机器人的关键技术,包括运动控制、感知技术、编程与算法等。
2、测试这些关键技术在不同工业场景中的应用效果,如装配、焊接、搬运等。
3、分析实验结果,找出技术的优势和不足,为进一步改进和优化提供依据。
三、实验设备与环境(一)实验设备1、工业机器人本体:选用了具有较高精度和灵活性的六轴工业机器人。
2、控制器:采用高性能的工业机器人控制器,具备强大的运算能力和稳定的控制性能。
3、传感器:包括视觉传感器、力传感器等,用于感知机器人的工作环境和操作对象。
4、编程软件:使用了专业的工业机器人编程软件,方便进行程序编写和调试。
(二)实验环境实验在专门的工业机器人实验室中进行,具备完善的安全防护设施和良好的工作条件。
实验室配备了各种工装夹具、测试设备和工具,以满足实验的需求。
四、关键技术研发(一)运动控制技术1、轨迹规划:通过优化算法,实现了机器人在空间中的平滑、高效运动轨迹规划。
2、速度控制:采用自适应控制策略,根据工作任务的要求和机器人的负载情况,实时调整运动速度,确保运动的稳定性和精度。
(二)感知技术1、视觉识别:利用机器视觉技术,实现对工件的形状、尺寸、位置等信息的快速准确识别。
2、力觉感知:通过力传感器,实时感知机器人与操作对象之间的接触力,为精确控制提供反馈。
(三)编程与算法1、离线编程:开发了离线编程系统,通过在计算机上模拟机器人的运动,生成可直接下载到控制器的程序,提高编程效率。
2、智能算法:引入了人工智能算法,如模糊控制、神经网络等,提高机器人的自主决策能力和适应性。
五、实验过程与结果(一)装配实验1、实验过程将机器人应用于电子产品的装配任务,通过视觉系统识别零件的位置和姿态,机器人按照预定的轨迹和力控制要求进行装配操作。
哈工大仿生感知与先进机器人课程报告(2)
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y仿生感知与先进机器人技术课程报告(2)报告题目:仿生机器蛇的研究院系:机电工程学院飞行器制造工程班级:1108301姓名:XXX学号:11108301xx哈尔滨工业大学机电工程学院仿生机器蛇的研究Xxx(哈尔滨工业大学机电学院,黑龙江哈尔滨 150000)摘要:机器人仿生学是从仿生的角度对机器人进行研究,是机器人领域的重要分支. 本文从综述、蛇的运动原理、仿生机器蛇的运动原理、系统构成、关键技术、存在的问题、发展方向等方面归纳和评述了仿生机器蛇的研究情况。
关键字:仿生蛇技术原理模块构成1 引言九十年代以来,机器人技术的应用开始从制造领域向非制造领域(如宇宙探测、海底探查、管道敷设和检修、医疗、军用、服务、娱乐等方面)扩展,从而基于非结构环境、极限环境下的先进机器人技术及其应用研究已成为机器人技术研究和发展的主要方面。
地球上生物历经长年进化,不仅具备超乎寻常的对自然环境的适应能力,而且更有功能和特性极其完备的动作机理和功能器官。
因此,基于仿生机理微特机器人的研究将是非结构环境下机器的研究重点。
[1]2 国内外研究情况综述发达国家十分重视蛇形机器人的研制和开发。
从1972年日本东京工业大学的I-lirose教授研制出第一台至今,相继有数十台蛇形机器人样机问世。
目前,国外比较系统而深入地研究蛇形机器人的机构主要有:日本东京工业大学的Hirosc机器人实验室(H.F Robot Lab)、美国密歇根大学(University of Michigan—UM)的移动机器人实验室(Mobfie Robotics Laboratory)、美国卡内基-梅隆大学(Carnegie Mellon University —CMU)的生物机器人技术实验室(Biorobotics Lab)等,其各期的样机基本包括了现有蛇形机器人的所有重要特性。
《机器人技术》实验报告
工业机器人Matlab仿真实验报告指导老师:姓名:班级:学号:2013年10月28日实验内容(一)(1)利用三次多项式规划出关节角运动轨迹,并在Matlab环境下绘制出轨迹曲线。
题目:假设有一旋转关节的单自由度操作臂处于静止状态时,初始角位置θ0=15,要求经过3s平滑运动以后该关节停止在终止角θf=75的地方,试规划出满足以上要求的关节轨迹。
并在Matlab环境下绘制轨迹曲线。
(a)θ0=15, θf=75, t f = 3; (b)θ0=15, θf = 45, t f = 4;(c)θ0=30, θf=75, t f = 3; (d)θ0=30, θf=45, t f = 5;(e)θ0=30, θf=60, t f = 3;(2)熟悉机器人工具箱Robotics Toolbox,阅读robot.pdf文档,应用工具箱中transl、rotx、roty和rotz函数得到平移变换和旋转变换的齐次变换矩阵,而复合变换可以由若干个简单变换直接相乘得到。
并与课堂上学习的平移矩阵和旋转矩阵作对比,观察一致性。
解:transl 平移变换举例:机器人在x轴方向平移了0.5米,那么我们可以用下面的方法来求取平移变换后的齐次矩阵:程序如下:transl(0.5,0,0)结果如下:ans =1.0000 0 0 0.50000 1.0000 0 00 0 1.0000 00 0 0 1.0000Rotx旋转变换举例:机器人绕x轴旋转45度,那么可以用rotx来求取旋转后的齐次矩阵:程序如下:rotx(pi/4)结果如下:ans =1.0000 0 00 0.7071 -0.70710 0.7071 0.7071Roty旋转变换举例:机器人绕y轴旋转90度,那么可以用roty来求取旋转后的齐次矩阵:程序如下:roty(pi/2)结果如下:ans =0.00000 1.000000 1.000000-1.000000.0000000 0 1.0000Rotz旋转变换举例如下:机器人绕z轴旋转-90度,那么可以用rotz来求取旋转后的齐次矩阵:程序如下:rotz(-pi/2)结果如下:ans =0.0000 1.000000-1.00000.00000000 1.0000000 0 1.0000结论:多次调用函数再组合,和我们学习的平移矩阵和旋转矩阵做个对比,结果是一致的。
(完整word版)哈工大人工智能导论实验报告
人工智能导论实验报告学院:计算机科学与技术学院专业:计算机科学与技术2016。
12。
20目录人工智能导论实验报告 (1)一、简介(对该实验背景,方法以及目的的理解) (3)1。
实验背景 (3)2. 实验方法 (3)3. 实验目的 (4)二、方法(对每个问题的分析及解决问题的方法) (4)Q1:Depth First Search (4)Q2: Breadth First Search (5)Q3: Uniform Cost Search (6)Q4:A*Search (7)Q5:Corners Problem: Representation (7)Q6:Corners Problem: Heuristic (8)Q7: Eating All The Dots:Heuristic (8)Q8:Suboptimal Search (8)三、实验结果(解决每个问题的结果) (9)Q1:Depth First Search (9)Q2: Breadth First Search (11)Q3:Uniform Cost Search (12)Q4:A* Search (14)Q5: Corners Problem:Representation (15)Q6: Corners Problem:Heuristic (16)Q7:Eating All The Dots: Heuristic (16)Q8: Suboptimal Search (17)自动评分 (18)四、总结及讨论(对该实验的总结以及任何该实验的启发) (18)一、简介(对该实验背景,方法以及目的的理解)1.实验背景1) 自人工智能概念被提出,人工智能的发展就受到了很大的关注,取得了长足的发展,成为一门广泛的交叉和前沿科学。
到目前,弱人工智能取得了长足的发展,而强人工智能则暂时处于瓶颈.2)吃豆人Pacman 居住在亮蓝色的世界里,在这个世界有弯曲的走廊和美味佳肴。
(完整word版)机器人实验报告
机器人实验报告机器人实验报告1。
首先观察机器人行走的每一个动作,并记录动作是怎么样执行的,并且记录舵机的位置.打开robot软件接入机器人,进行对人形机器人调节每一个动作,达到行走的目的。
【实验器材】电脑、人形机器人、下载线、电源。
【实验步骤】一.检测仿生机器人设备能不能正常运行.二.启动仿生机器人控制软件,并且连接机器人. 三.编辑人形机器人的动作。
1。
添加人形机器人的初始位置。
添加人形机器人的动作.3. 添加人形机器人的循环动作。
4. 设置人形机器人的结束动作。
5. 保存和尚在编辑完的动作。
6。
演示人形机器人所编辑的动作。
7。
对不符合的动作进行修正。
【注意事项】1. 在用人形机器人时,首先要充满电.在下载程序时不要动机器人.3。
在编辑时两个动作不能跨度过大。
4。
在演示时以防机器人摔倒.【实验结论】用控制软件的编程可以使机器人达到行走的目的. 【实验体会和心得】通过本实验加深我们对机器人的了解,更进一步的掌握了各部件之间的功能特性.让我们在以后更多的实验中能灵活应用探究方法和操作能力。
除此,我们在机器人教学中培养了我们的兴趣,创新能力,分析能力和动手操作能力,激发了我们学习、探索、掌握和运用智能机器人技术的兴趣,提高我们爱科学、学科学、用科学的积极性,丰富我们的课余文化生活,增强我们的探究意识、进取意识、团队意识和竞争意识.特别是在机器人的编程和调试方面,我们通过亲手装配、实验、编程和实施机器人项目、直至达到我们所需要的结果.这过程使们们获得发自内心的快乐,同时也培养了我们的动手实践能力、创新思维能力、综合应用能力和团结协作能力。
通过机器人实验我们觉得自己变得更从容、更自信、更具有成就感。
通过实验操作,我们的能力在动手操作和探究方面都得到较大的提升.同时我们也体会到了团队合作的重要性。
附送:机场不可撤销担保书机场不可撤销担保书。
二、本保证书保证归还借款人在字第号贷款合同项下不按期偿还的全部或部分到期贷款本息,并同意在接到贵行书面通知后十四天内代为偿还借款人所欠借款本息。
机器人技术实训报告总结
一、实训背景随着科技的飞速发展,机器人技术已经成为现代化工业生产的重要支柱。
为了提高学生的实践能力和创新精神,我们学校特组织了一次机器人技术实训。
本次实训旨在让学生深入了解机器人技术的基本原理、应用领域,并通过实际操作提升学生的动手能力和团队协作能力。
二、实训内容本次实训内容主要包括以下几个方面:1. 机器人基础知识:介绍了机器人的定义、分类、发展历程以及在我国的应用现状。
2. 机器人硬件组成:讲解了机器人的主要组成部分,如机械结构、传感器、控制器、驱动器等。
3. 机器人软件编程:学习了机器人编程语言,如C++、Python等,并进行了简单的编程实践。
4. 机器人应用案例:分析了机器人技术在工业、医疗、教育等领域的应用案例,使学生了解机器人的实际应用价值。
5. 机器人组装与调试:在老师的指导下,学生亲自动手组装机器人,并进行调试,使机器人具备一定的功能。
6. 机器人竞赛:组织学生参加机器人竞赛,培养学生的创新意识和团队协作精神。
三、实训过程1. 理论学习:在实训初期,我们进行了系统的理论学习,掌握了机器人技术的基本知识。
通过查阅资料、课堂讲解,我们对机器人的发展历程、应用领域有了初步的认识。
2. 硬件学习:在了解了机器人的硬件组成后,我们开始学习各个组件的功能和作用。
通过实际操作,我们熟悉了机器人的各个部件,为后续的组装和调试打下了基础。
3. 软件编程:在掌握了编程语言后,我们开始进行机器人编程实践。
通过编写程序,我们使机器人具备了一定的功能,如移动、避障、抓取等。
4. 组装与调试:在老师的指导下,我们亲自动手组装机器人。
在组装过程中,我们遇到了各种问题,但在老师和同学的共同努力下,我们成功完成了机器人的组装。
随后,我们对机器人进行调试,使其具备更高的性能。
5. 竞赛实践:在机器人竞赛中,我们充分发挥团队协作精神,共同设计、制作和调试机器人。
最终,我们在比赛中取得了优异的成绩。
四、实训收获1. 知识积累:通过本次实训,我们系统地学习了机器人技术的基本知识,为今后从事相关工作奠定了基础。
哈尔滨工程大学火灾辅助救援机器人技术报告
第五届“飞思卡尔”杯全国大学赛生智能汽车创意赛技术报告学校:哈尔滨工程大学队伍名称:工程之星参赛队员:黄龙中王春阳王晓晖带队教师:马忠丽曾薄文关于技术报告和研究论文使用授权的说明参赛队员签名:带队教师签名:日期:目录第1章背景 ........................................................................................................................ - 1 -第2章救援灭火机器人总体设计 .................................................................................... - 2 -2.1系统功能描述 (2)2.2F REESCALE单片机核心板设计 (2)2.3超声波传感器 (3)2.4红外避碰模块 (5)2.5火焰传感器 (8)2.6氧气及可燃气体传感器 (10)2.7热释电传感器 (11)第3章机械结构设计 ...................................................................................................... - 14 -3.1车体机械结构设计 (14)3.2行进方式 (15)3.3车载设备结构设置 (16)第4章软件设计 .............................................................................................................. - 19 -4.1下位机软件设计 (19)4.1.1舵机控制.......................................................................................................... - 19 -4.1.2串口通讯.......................................................................................................... - 20 -4.1.3红外超声波组合蔽障算法.............................................................................. - 21 -4.1.4寻火焰算法...................................................................................................... - 24 -4.2上位机软件设计 (24)4.2.1界面设计.......................................................................................................... - 24 -4.3上下位机通讯协议制定 (25)4.3.1制定各种帧类型.............................................................................................. - 25 -4.3.2制定各类帧格式.............................................................................................. - 25 -第5章调试与结论 .......................................................................................................... - 26 -5.1实验环境 (26)5.2模块调试 (26)5.2.1氧气传感器调试.............................................................................................. - 26 -5.2.2可燃气体传感器调试...................................................................................... - 27 -5.2.3热释电传感器调试.......................................................................................... - 28 -5.2.4超声波传感器调试.......................................................................................... - 29 -5.2.5红外传感器调试.............................................................................................. - 29 -5.2.6火焰传感器调试.............................................................................................. - 30 -5.3系统联调 (30)附录A .............................................................................................................................. - 31 -附录B .............................................................................................................................. - 32 -附录C .............................................................................................................................. - 33 -第1章背景在人们面对的各种灾难中,火灾时我们最经常遇到的灾难之一。
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《机器人技术》大作业(2015年秋季学期)题目消防机器人发展与应用姓名学号班级专业机械设计制造及其自动化报告提交日期2015.12.04哈尔滨工业大学内容及要求1.以某种机器人(如搬运、焊接、喷漆、装配等工业机器人;服务机器人;仿生鱼、蛇等仿生机器人;军用及其它机器人等)为例,撰写一篇大作业,题目自拟,以下内容仅作参考:1) 机器人的机械结构设计(包括各部分名称、功能、传动等);2) 机器人的运动学及动力学分析;3) 机器人的控制及轨迹规划;4) 驱动及伺服系统设计;5) 电气控制电路图及部分控制子程序。
2.题目自拟,拒绝雷同和抄袭;3.参考文献不少于7篇,其中至少有2篇外文文献;4.报告统一用该模板撰写,字数不少于5000字,上限不限;5.正文为小四号宋体,1.25倍行距;图表规范,标注为五号宋体;6.用A4纸单面打印;左侧装订,1枚钉;7.提交打印稿及03版word电子文档,由班长收齐。
8.此页不得删除。
评语:成绩(20分):教师签名:年月日消防机器人发展与应用一、我国消防机器人的市场需求近年来,我国石油化工等行业有了飞速的发展和进步,生产过程中的易燃易爆和剧毒化学制品急剧增长,由于设备以及管理等方面的原因,导致化学危险品和放射性物质泄漏以及燃烧、爆炸的事故隐患越来越多。
一旦事故发生,假如没有有效的方法、装备及设施,救援人员将无法进入事故现场要冒然采取行动,往往只会造成无辜生命的牺牲出惨重代价,结果仍不能达到预期目的,这方面各地消防及救援部门已有许多次血的教训。
深圳清水河大爆炸、南京金陵石化火灾、北京东方化工厂罐区火灾等事件发生后,全国各地要求配备消防机器人的呼声愈来愈高。
尤其是在明确公安消防部队作为处置各类化学危险品泄漏事故的主力军之后,在我国消防部门配备消防机器人的问题就显得更为迫切了。
二、国外消防机器人发展现状国际上较早开展消防机器人研究的是美国和苏联,稍后,英国、日本、法国、德国等国家也纷纷开始研究该类技术。
目前已有很多种不同功能的消防机器人用于救灾现场。
日本投入应用的消防机器人最多。
80年代,日本研制了不少于5种型号的自动行驶灭火机器人,分别配备于大阪、东京、高石、太田、蒲田等消防部门,这类机器人以内燃机或电动机作为动力,配置驱动轮或履带式行驶机构,能爬坡、越障碍;装有较大喷射流量的消防枪炮,能作俯仰和左右回转;装有气体检测仪器和电视监视设备;通过电缆或无线控制,控制距离最大为100m。
另一类机器人为侦察、抢险机器人,除装有气体检测仪器和电视监视器设备外,还装有机械手,能通过遥控处理危险物品。
美国已研制出能依靠感觉信息控制的救灾智能化机器人,如1994年用于探测阿拉斯加州斯拍活火山的“但丁2号”,抓获杀人犯的RM 1一9型遥控消防机器人等。
亚利桑那州消防部门研制的消防机器人,装有破拆工具和消防水枪,能一边破拆,一边喷射灭火。
英国智能化保安公司生产的RO一VEH遥控消防车已装备于中部和西部消防部门,配置为履带式或轮式行驶机构,能爬楼梯,通过电缆供电或自携蓄电池供电。
装有消防水炮、摄像机或热像仪。
采用有线控制方式。
1985年英国中西部消防部门和Firma SAS公司联合研制的机器人消防车,用HunterIII汽车改装而成,装有双臂、水枪、探测器(温度、化学物质、辐射等)、工业电视摄像机、红外线装置。
机械手用来启闭阀门、搬移物品或开门等。
国际上对消防机器人的研究可分为三个阶段(三代),第一代是程序控制消防机器人,第二代是具有感觉功能的消防机器人,第三代是智能化消防机器人。
目前,工业发达国家正在加快开发具有不同功能的实用型的第二代消防机器人和第三代低级智能化消防机器人,着手研究第三代高级智能机器人。
一些工业发达国家把研究开发消防机器人列入国家技术发展规划,将它作为经济发展的一个重要保证手段。
三、国内消防机器人国内的机器人研制工作始于20世纪70年代,并在机器人的感觉识别、操作、移动技术等方而取得了比较大的进展。
20世纪90年代,国家把消防机器人的研制课题正式作为国家863高科技计划研究发展项目,组织有关单位进行研发。
自此,国内的消防机器人的研制工作正式起步。
与此同时,上海消防科研所专门成立了上海强师消防装备有限公司,会同上海交通大学和上海市消防总队,联合研制消防机器人。
历经数年,消防机器人—自行式消防水炮研制成功,并在通过专家组验收。
该自行式消防水炮可以承担灭火、冷却和化学污染场所的洗消等危险任务。
以后,安徽明光消防车厂生产出遥控灭火消防车,抚顺起重工程有限公司也研制出“多功能消防机器人”。
近几年来,江苏、辽宁、云南、湖北等地的消防部队先后陆续配备了一部分国产和进口消防机器人。
1、根据危险场所的火场侦察、排烟、灭火和抢险救援工作的实际需要,研发系列化的消防机器人。
如,组合式自动爬楼排烟机器人,自动爬楼冷气溶胶灭火机器人、自动爬楼多功能灭火机器人、多功能抢险救援机器人、自动爬楼多功能后勤保障照明等系列消防机器人。
这样,将使我国消防机器人在危险场所灭火救援领域中的实际运用大大向前推动了一步,为实现科技强警、打造消防铁军和提升灭火救援战斗力提供了新的技术装备保障。
同时,系列化的消防机器人将具有自己的自主知识产权。
2、实现机器人真正意义上的爬楼梯。
即,消防机器人既能够上楼,又能够下楼,自动行走,其独有的防倾翻专利技术使消防机器人上下爬坡坡度≮35°(进口“陆虎60”排烟机器人爬坡度≯30°、下坡度≯15°)。
此外,由于消防机器人的外形尺寸比较小,长x宽x高不超过1 100 mm x 850 mm x 1 500 mm,对于我国相关规范规定的建筑楼梯宽度以及地铁上下过道,能够上下楼梯自如、平稳,并且行走速度达到5~7 km/h,从而解决大功率、重型消防装备无法接近高层或地下以及狭窄、易爆火灾现场的这一困惑人们多年不能实现的“登高、入地”的消防难题。
3、消防机器人的动力采用当今世界上先进的低碳、环保动力源。
该动力源其一体积小,从而有效的增加了消防装备的安装空间,减轻了自重。
其二使用时间长,一次可有效使用3h,并可通过后勤保障机器人和其他方式提供持续动力。
其三功率比较大,从而使得大功率的消防装备能够得以在消防机器人上安装并配合使用。
4、装载量大。
消防机器人的自重0. 2 t左右,而可载的消防装置或灭火剂至少在300~800 kg以上。
5、消防机器人的消防装备将采用最新的系统工程优化设计。
如机器人上安装的排烟装置,无论是驱动装置,还是叶片等核心部件,均是当今一流的设计与施工(专利技术),尽管只有不到 1 m2的底座安装平而而积,总排烟量可能接近200000 m3/h,是进口“陆虎60”排烟机器人排烟量的4倍以上,只略低于号称世界排烟之王—法国“MVU型”排烟车的排烟量,真正实现小型装置大功率化。
此外,消防机器人还同时具有降温、除尘、化学洗消等功能。
而能够深入到灾害现场的救人机器人,更是构思新颖,设计独特,搜救人员和被救护者能够在缺氧、有毒的环境下生存时间≮4h。
6、消防机器人具有自良好的我保护功能。
机器人上安装的所有电器以及线路都具有耐高温、抗辐射、防爆炸、防水的措施和功能。
行走机构耐高温、防水。
并且,机器人外部装备有紧急喷射自保装置,为消防机器人的自身安全提供可靠的保障。
7、消防机器人的操控系统由带显示器的控制器以及带有减速装置的等3部分组成,操控方便、可靠、实用。
8、所有消防机器人均具有对火场的侦查和监控功能。
四、消防机器人的分类及主要技术特征为了便于消防机器人的研究和探索,我们不妨从消防机器人实战要求的角度出发,进行以下分类:1、从主要功能上可分为:a.灭火机器人;b.火场侦察机器人;c.危险物品泄漏探测机器人;d.破拆机器人;e.救人机器人;f多功能消防机器人等。
2、从行走方式可分为:a.轮式行走消防机器人;b.履带式行走消防机器人;c.履带轮式行走消防机器人;d.吸盘式行走消防机器人等。
3、从控制方式上可分为:a.线控消防机器人;b.无线遥控消防机器人;c.自适应消防机器人等。
4、从智能化程度上可分为:a.程序化控制消防机器人;b.具有感觉功能计算机辅助控制消防机器人;c.智能化消防机器人等。
5、从感觉功能上可分为:a.视觉消防机器人;b.嗅觉消防机器人;c.温感消防机器人;d.触觉消防机器人等。
消防机器人往往需要在高温、强热辐射、浓烟、地形复杂、障碍物多、化学腐蚀、易燃易爆等恶劣环境中进行火场侦察,化学危险品探测、灭火、冷却、洗消、破拆、救人、启闭阀门、搬移物品、堵漏、化学危险品处置等作业,因此作为某种特定功能的消防机器人应该具备以下某项或几项行走和自卫功能:a.爬坡、爬梯及障碍物跨越功能;b.耐温和抗热辐射功能;c.防雨淋功能;d.防爆(隔爆)功能;e.防化学腐蚀功能;f.防电磁干扰功能等。
五、我国消防机器人的研发自八十年代末开始,我国消防部队装备归口研究单位公安部上海消防研究所在公安部的支持下曾多次对作为灭火消防机器人重要组成部分的远控消防炮系统及相应的研究试验技术进行了立项研究,重点解决远控消防炮系统在油码头等场合的工程应用问题,目前该成果已成功地应用于我国众多的油码头、油罐区和飞机维修库等场合,相关产品在国内占据了百分之八十以上的市场份额,产品和工程应用技术已经比较成熟,为我国消防机器人的研究奠定了良好的基础。
1998年8月,由该所承担,在上海市科委立项的“自行式消防炮”(六轮消防灭火机器人)通过了专家鉴定。
次年,由该所研制的“履带式消防灭火机器人”也顺利完成。
2000年6月24日,由公安部上海消防研究所、上海交通大学和上海市消防局三家单位共同承担的国家863项目“履带轮式消防灭火侦察机器人”研制成功并顺利通过国家验收,该机器人就是一种集火场探测,消防,有毒、易燃、易爆气体场所探测等多种功能于一体的消防机器人—ZXPJ01型消防机器人。
1、功能介绍ZXPJ01型消防机器人的主要功能有:(1)移动功能:操作人员通过遥控台远距离控制消防机器人本体驶入火场;(2)消防功能:接近火源,喷射灭火剂灭火,功进行冷却、稀释、清洗、隔离等消防、化学救援作业;(3)探测功能:探测火场内有毒及可燃气体种类、浓度及变化趋势;探测火场内辐射热、风速、风向;(4)防爆功能:本体在易燃、易爆环境中作业不会引起火灾和爆炸;(5)冷却功能:本体在高温的恶劣环境中能保护自身的安全,正常工作;(6)救护功能:呼唤火场内部可能有的未撤离人员;(7)观察功能:安装有两个CCD摄相机,可以观察火场和机器人本体情况;(8)通讯功能:有图像、声音、数据传输功能,传输距离150米;(9)预警功能:根据探测结果可以预报紧急情况发生,并有相应应急处理能力。