机器学习整理

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机器学习整理资料

1、学习方法:

二分类:每个分类器只能把样本分为两类。瓦普尼克95年提出来基础的支持向量机就是个二分类的分类器,这个分类器学习过程就是解一个基于正负二分类推导而来的一个最优规划问题(对偶问题),要解决多分类问题就要用决策树把二分类的分类器级联,VC维的概念就是说的这事的复杂度。

多分类问题:针对不同的属性训练几个不同的弱分类器,然后将它们集成为一个强分类器。层次聚类:创建一个层次等级以分解给定的数据集。此方法分为自上而下(分解)和自下而上(合并)两种操作方式。

K-中心点聚类:挑选实际对象来代表簇,每个簇使用一个代表对象。它是围绕中心点划分的一种规则

回归分析:处理变量之间具有相关性的一种统计方法

结构分析:结构分析法是在统计分组的基础上,计算各组成部分所占比重,进而分析某一总体现象的内部结构特征、总体的性质、总体内部结构依时间推移而表现出的变化规律性的统计方法。结构分析法的基本表现形式,就是计算结构标。

2、监督学习算法:

决策树、朴素贝叶斯、逻辑回归、KNN、SVM、神经网络、随机森林、AdaBoost、遗传算法

无监督学习算法:

聚类、关联规则、训练/学习、预测、K-Means、BIRCH、Apriori

3、Nave Bayes是一种特殊的Bayes分类器,特征变量是X,类别标签是C,它的一个假定是: 特征变量X的各个维度是类别条件独立随机变量

朴素:特征条件独立

贝叶斯:基于贝叶斯定理

4、CRF(条件随机场算法)模型对于HMM(隐马尔可夫模型)和MEMM(最大熵隐马尔科夫模型)模型的优势: 特征灵活、可容纳较多上下文信息、全局最优

三者的比较、优点:

(1)CRF没有HMM那样严格的独立性假设条件,因而可以容纳任意的上下文信息。特征设计灵活(与ME一样)————与HMM比较

(2)同时,由于CRF计算全局最优输出节点的条件概率,它还克服了最大熵马尔可夫模型标记偏置(Label-bias)的缺点。————与MEMM比较

(3)CRF是在给定需要标记的观察序列的条件下,计算整个标记序列的联合概率分布,而不是在给定当前状态条件下,定义下一个状态的状态分布。

————与ME比较

缺点:训练代价大、复杂度高

5、KNN算法:

K-NN算法通过计算新数据与训练数据特征值之间的距离, 然后选取K (K>=1) 个距离最近的邻居进行分类或者回归. 如果K = 1 , 那么新数据将被分配给其近邻的类

k-NN最近邻方法在样本较少但典型性好的情况下效果较好.

6、在HMM中,如果已知观察序列和产生观察序列的状态序列,极大似然估计方法直接进行参数估计。

EM算法:只有观测序列,无状态序列时来学习模型参数,即Baum-Welch算法

维特比算法:用动态规划解决HMM的预测问题,不是参数估计

前向后向:用来算概率

极大似然估计:即观测序列和相应的状态序列都存在时的监督学习算法,用来估计参数

7、常见的判别模型有:

支持向量机传统的神经网络

线性判别分析线性回归逻辑回归最近邻

CRF Boosting

产生式模型常见的主要有:

高斯朴素贝叶斯混合多项式

混合高斯模型专家的混合物

隐马尔可夫模型马尔可夫的随机场

HMMs Sigmoidal Belief Networks,

Bayesian Networks Markov Random Fields Latent Dirichlet Allocation

8、已知一组数据的协方差矩阵P,

1、主分量分析的最佳准则是对一组数据进行按一组正交基分解, 在只取相同数量分量的条件下,以均方误差计算截尾误差最小

2、在经主分量分解后,协方差矩阵成为对角矩阵

3、主分量是通过求协方差矩阵的特征值得到

4、K-L变换与PCA变换是不同的概念,PCA的变换矩阵是协方差矩阵,K-L变换的变换矩阵可以有很多种(二阶矩阵、协方差矩阵、总类内离散度矩阵等等)。当K-L变换矩阵为协方差矩阵时,等同于PCA。

9、假定某同学使用Naive Bayesian(NB)分类模型时,不小心将训练数据的两个维度搞重复了,1、模型效果相比无重复特征的情况下精确度会降低2、当两列特征高度相关时,无法用两列特征相同时所得到的结论来分析问题

10、SVM是这样一个分类器,他寻找具有最小边缘的超平面,因此它也经常被称为最小边缘分类器(minimal margin classifier)

在聚类分析当中,簇内的相似性越大,簇间的差别越大,聚类的效果就越差。

在决策树中,随着树中结点数变得太大,即使模型的训练误差还在继续减低,但是检验误差开始增大,这是出现了模型拟合不足的问题。

11、SPSS(统计产品与服务解决方案”软件)中,数据整理的功能主要集中在(数据、转换)等菜单中

12、数据清理中,处理缺失值的方法有两种:

删除法:

1)删除观察样本

2)删除变量:当某个变量缺失值较多且对研究目标影响不大时,可以将整个变量整体删除

3)使用完整原始数据分析:当数据存在较多缺失而其原始数据完整时,可以使用原始数据替代现有数据进行分析

4)改变权重:当删除缺失数据会改变数据结构时,通过对完整数据按照不同的权重进行加权,可以降低删除缺失数据带来的偏差

查补法:均值插补、回归插补、抽样填补等

成对删除与改变权重为一类;估算与查补法为一类

13、卡方检验是用途非常广的一种假设检验方法,它在分类资料统计推断中的应用,包括:两个率或两个构成比比较的卡方检验;多个率或多个构成比比较的卡方检验以及分类资料的相关分析等。

14、规则化是结构风险最小化策略的实现,是在经验风险上加一个正则化项(regularizer)或惩罚项(penalty term)。

1、L1范数和L0范数可以实现稀疏,L1因具有比L0更好的优化求解特性而被广泛应用。L1正则化偏向于稀疏,它会自动进行特征选择,去掉一些没用的特征,也就是将这些特征对应的权重置为0.

2、使用L2可以得到平滑的权值.

L2主要功能是为了防止过拟合,当要求参数越小时,说明模型越简单,而模型越简单则,越趋向于平滑,从而防止过拟合。

L2范数: ||W||2, 因为它的强大功效是改善机器学习里面一个非常重要的问题:过拟合。

通过L2范数,我们可以实现了对模型空间的限制,从而在一定程度上避免了过拟合。

线性分类器有三大类:感知器准则函数、SVM、Fisher准则,而贝叶斯分类器不是线性分类器。

15、感知器准则函数:代价函数J=-(W*X+w0),分类的准则是最小化代价函数。感知器是神经网络(NN)的基础,

SVM:支持向量机也是很经典的算法,优化目标是最大化间隔(margin),又称最大间隔分类器,是一种典型的线性分类器。(使用核函数可解决非线性问题)

Fisher准则:更广泛的称呼是线性判别分析(LDA),将所有样本投影到一条远点出发的直线,使得同类样本距离尽可能小,不同类样本距离尽可能大,具体为最大化“广义瑞利商”。贝叶斯分类器:一种基于统计方法的分类器,要求先了解样本的分布特点(高斯、指数等),所以使用起来限制很多。在满足一些特定条件下,其优化目标与线性分类器有相同结构(同方差高斯分布等),其余条件下不是线性分类。

线性分类器三种最优准则:

Fisher 准则:根据两类样本一般类内密集,类间分离的特点,寻找线性分类器最佳的法线向量方向,使两类样本在该方向上的投影满足类内尽可能密集,类间尽可能分开。这种度量

通过类内离散矩阵Sw 和类间离散矩阵Sb 实现。

感知准则函数:准则函数以使错分类样本到分界面距离之和最小为原则。

其优点是通过错分类样本提供的信息对分类器函数进行修正,这种准则是人工神经元

网络多层感知器的基础。

支持向量机:基本思想是在两类线性可分条件下,所设计的分类器界面使两类之间的

间隔为最大,它的基本出发点是使期望泛化风险尽可能小。

16、INDEX:函数返回表格或区域中的值或值的引用.

MATCH: 在范围单元格中搜索特定的项, 然后返回该项在此区域中的相对位置. VLOOKUP&HLOOKUP: 在表格的首行或数值数组中搜索值, 然后返回表格或数组中指定行的所在列中的值. 当比较值位于数据表格的首行时, 如果要向下查看指定的行数, 则可使用HLOOKUP; 当比较值位于所需查找的数据的左边一列时, 则可使用VLOOKUP.

FIND:返回一个字符串在另一个字符串中出现的起始位置( 区分大小写).

IF:可以对值和期待值进行逻辑比较.

LIKE: 可用Like运算符自定义字符比较函数之类的, 应该是VBA的函数.

17、统计模式分类问题中,当先验概率未知时,可以使用1、最小最大损失准则2、N-P判决

A. 最小最大损失准则考虑p(wi)变化的条件下,是风险最小

B. 最小误判概率准则,就是判断p(w1|x)和p(w2|x)哪个大,x为特征向量,w1和w2为两分类,根据贝叶斯公式,需要用到先验知识

C. 最小损失准则,在B的基础之上,还要求出p(w1|x)和p(w2|x)的期望损失,因为B需要先验概率,所以C也需要先验概率

D. N-P判决,即限定一类错误率条件下使另一类错误率为最小的两类别决策,即在一类错误率固定的条件下,求另一类错误率的极小值的问题,直接计算p(x|w1)和p(x|w2)的比值,不需要用到贝叶斯公式

18、隐马尔可夫模型三个基本问题以及相应的算法说法1、评估—前向后向算法2、解码—维特比算法3、学习—Baum-Welch算法

19、聚类的目标是使同一类对象的相似度尽可能地大;不同类对象之间的相似度尽可能地小。目前聚类的方法很多,根据基本思想的不同,大致可以将聚类算法分为五大类:层次聚类算法、分割聚类算法、基于约束的聚类算法、机器学习中的聚类算法和用于高维度的聚类算法

1、层次聚类算法

1.1聚合聚类

1.1.1相似度依据距离不同:Single-Link:最近距离、Complete-Link:最远距离、Average-Link:平均距离

1.1.2最具代表性算法

1)CURE算法

特点:固定数目有代表性的点共同代表类

优点:识别形状复杂,大小不一的聚类,过滤孤立点

2)ROCK算法

机器人实训总结

机器人实训总结 学院: 专业班级: 姓名学号: 指导教师: 2013年7月

为期一周的机器人实训转眼就过去了,个人认为这是我上大学以来参加的最有意思的一次课程设计了,在实训期间,同学们亲自动手组装机器人小车并通过修改调试程序使自己的小车完成要求的任务,将平时学习的C语言和单片机知识运用到了实际操作中,极大地调动了我们学习的积极性并提高了动手能力,是我们受益匪浅! 任务一:组装小车并完成基本调试 实训第一天我们的主要任务便是将实训机器人小车按要求组装好,这看似简单的任务是极其需要耐心与细致的,每一个螺丝都要拧紧,每一个电子元件都要安装于指定位置,特别要注意左右轮的接线,如果反接将会使小车反向运行。经过半小时的摸索,我们的小车终于成形,但当给它录入一个前行程序时,小车竟然莫名其妙的在原地打转,我们仔细查阅了实训指导书,才发现问题所在,原来,每一个新组装的机器人都需要进行调零检测才能保证其运行的准确,调零程序如下: #include #include int main(void) { uart_Init(); printf("The LED connected to P1_0 is blinking!\n"); while(1); { P1_0=1; delay_nus(1500); P1_0=0; delay_nus(20000); } } 将程序录入小车并运行,旋转车轮旁的旋钮直至车轮停转便达到了调零的目的。接下来,我们便要完成实训要求的第一个程序:控制小车LED灯的亮灭。通过参考指导书的已有程序,我们比较顺利的完成了该任务,任务程序如下:(在试验中需要注意LED灯的正负极) #include #include int main(void) {

移动机器人的导航技术总结

移动机器人的关键技术分为以下三种: (1)导航技术 导航技术是移动机器人的一项核心技术之一[3,4]"它是指移动机器人通过传感器感知环境信息和自身状态,实现在有障碍的环境中面向目标的自主运动"目前,移动机器人主要的导航方式包括:磁导航,惯性导航,视觉导航等"其中,视觉导航15一7]通过摄像头对障碍物和路标信息拍摄,获取图像信息,然后对图像信息进行探测和识别实现导航"它具有信号探测范围广,获取信息完整等优点,是移动机器人导航的一个主要发展方向,而基于非结构化环境视觉导航是移动机器人导航的研究重点。 (2)多传感器信息融合技术多传感器信息融合技术是移动机器人的关键技术之一,其研究始于20世纪80年代18,9]"信息融合是指将多个传感器所提供的环境信息进行集成处理,形成对外部环境的统一表示"它融合了信息的互补性,信息的冗余性,信息的实时性和信息的低成本性"因而能比较完整地,精确地反映环境特征,从而做出正确的判断和决策,保证了机器人系统快速性,准确性和稳定性"目前移动机器人的多传感器融合技术的研究方法主要有:加权平均法,卡尔曼滤波,贝叶斯估计,D-S证据理论推理,产生规则,模糊逻辑,人工神经网络等"例如文献[10]介绍了名为Xavier的机器人,在机器人上装有多种传感器,如激光探测器!声纳、车轮编码器和彩色摄像机等,该机器人具有很高的自主导航能力。 (3)机器人控制器作为机器人的核心部分,机器人控制器是影响机器人性能的关键部分之一"目前,国内外机器人小车的控制系统的核心处理器,己经由MCS-51、80C196等8位、16位微控制器为主,逐渐演变为DSP、高性能32位微控制器为核心构成"由于模块化系统具有良好的前景,开发具有开放式结构的模块化、标准化机器人控制器也成为当前机器人控制器的一个研究热点"近几年,日本!美国和欧洲一些国家都在开发具有开放式结构的机器人控制器,如日本安川公司基于PC开发的具有开放式结构!网络功能的机器人控制器"我国863计划智能机器人主题也已对这方面的研究立项 视觉导航技术分类 机器人视觉被认为是机器人重要的感觉能力,机器人视觉系统正如人的眼睛一样,是机器人感知局部环境的重要“器官”,同时依此感知的环境信息实现对机器人的导航。机器人视觉信息主要指二维彩色CCD摄像机信息,在有些系统中还包括三维激光雷达采集的信息。视觉信息能否正确、实时地处理直接关系到机器人行驶速度、路径跟踪以及对障碍物的避碰,对系统的实时性和鲁棒性具有决定性的作用。视觉信息处理技术是移动机器人研究中最为关键的技术之一。

机器人社团总结

小学机器人社团总结报告 2017年9月~2018年1月2017年9月到2018年1月,机器人社团之编程社团教学工作悄然结束。一学期的学习过程中,同学和老师一起积极参与,收获颇丰。现从课程目标、课程内容、课程实施情况、课程实施成果等几个方面整理总结如下。 1.课程目标 1)知识:学习scratch编程软件,认识了程序积木、说xxx、移动到坐标、等待、重复执行、切换造型、侦测等等。 2)技能:提高学生的对作品的分析能力,逻辑思维,对作品的鉴赏能力。培养学生的整体意识和对作品的自我调试和修改的能力。 3)情感:增加学生对编程这一领域的兴趣 2.课程内容 课程内容分为:认识积木、使用积木、制作小游戏、制作小动画、综合运用五类 社团教学时间短、课时少。但是教学过程中,按照体系化思路,努力建立认识、分析、运用的课程体系。在课程体系下,制作各种作品,为以后的机器人学习打下坚实的基础。 具体内容如下:

3.课程实施情况 课程内容能按照预期安排正常进行,在课堂上引导学生观察、思考、分析、制作,通过不断的尝试思考将自己的作品完善化。 4.课程实施成果 1.学生成长 社团成员为四年级同学,经过1学期机器人社团学习,参与的同学们初步认识了scratch中各种积木,使用不同的积木能够达到什么效果,将程序积木排列组合起来做出一个完整的作品。通过不断的尝试、思考锻炼学生的逻辑思维能力。 1.1基本科学素养 通过编程教学,同学们对什么编程有了一个初步的认识,为以后学习机器人打下编程的基础。 1.2机器人综合知识 编程作为综合学科,涉及到语文、数学、等各方面知识。通过制作不同的作品,对编程有了新的认识,同时也提高了学生的综合素质 如同学,你好!中认识了说xxx的积木,控制角色说话。在说话的同时要面

02-课件:5-4 机器人动力学建模(牛顿-欧拉法)

连杆动力学方程(牛顿-欧拉递推方法) 将机器人的连杆看成刚体,其质心加速度、总质量、角速度、 角加速度、惯性 张量与作用力矩满足如下关系: 牛顿第二定律 (力平衡方程) ()/ci i ci i ci d m dt m ==f v v 欧拉方程 (力矩平衡方程)()()/c c c ci i i i i d dt ==+?i i i n I ωI ω ωI ω

连杆动力学方程(牛顿-欧拉递推方法)

欧拉方程公式推导 v 为质心移动速度(移动时与惯性力相关)坐标系旋转时,惯性张量不是常量()()/c c c ci i i i i d dt ==+?i i i n I ωI ωωI ω ()() =[()] =[] =()c c c ci i i i c c i i i c c i i i c c i i i d d dt dt S ==+++?+?i i i i i i i i i n I ωI ωωI I ωωωI I ωωωI I ωωI ω ()()g d m dt =?+??+N I ωωI ωρ×v

力和力矩平衡方程 i i+1i-1iP i+1i fi i n i i f i+1i n i+1连杆i 在运动情况下,作用在上面 的合力为零,得力平衡方程式 (暂时不考虑重力): (将惯性力作为静力来考虑) 1 11f f R f +++=-i i i i ci i i i

力和力矩平衡方程 作用在连杆i 上的合力矩等于零,得力矩平衡方程式:1111111i i i i i i i i i ci i i i ci ci i i i +++++++=- -?-?n n R n r f P R f 将上式写成从末端连杆向内迭代的形式:111i i i i i i i ci +++=+f R f f 1111111i i i i i i i i i i i i ci ci ci i i i +++++++=++?+?n R n n r f P R f 利用这些公式可以从末端连杆n 开始,顺次向内递推直至到操作臂的基座。

焊接机器人应用现状及发展趋势

焊接机器人应用现状及发展趋势 据不完全统计,全世界在役的工业机器人中大约有将近一半的工业机器人用于各种形式的焊接加工领域,焊接机器人应用中最普遍的主要有两种方式,即点焊和电弧焊。图4所示是这两种焊接机器人在工业机器人中所占的大致比例。我们所说的焊接机器人其实就是在焊接生产领域代替焊工从事焊接任务的工业机器人。这些焊接机器人中有的是为某种焊接方式专门设计的,而大多数的焊接机器人其实就是通用的工业机器人装上某种焊接工具而构成的。在多任务环境中,一台机器人甚至可以完成包括焊接在内的抓物、搬运、安装、焊接、卸料等多种任务,机器人可以根据程序要求和任务性质,自动更换机器人手腕上的工具,完成相应的任务。因此,从某种意义上来说,工业机器人的发展历史就是焊接机器人的发展历史。 众所周知,焊接加工一方面要求焊工要有熟练的操作技能、丰富的实践经验、稳定的焊接水平;另一方面,焊接又是一种劳动条件差、烟尘多、热辐射大、危险性高的工作。工业机器人的出现使人们自然而然首先想到用它代替人的手工焊接,减轻焊工的劳动强度,同时也可以保证焊接质量和提高焊接效率。 然而,焊接又与其它工业加工过程不一样,比如,电弧焊过程中,被焊工件由于局部加热熔化和冷却产生变形,焊缝的轨迹会因此而发生变化。手工焊时有经验的焊工可以根据眼睛所观察到的实际焊缝位置适时地调整焊枪的位置、姿态和行走的速度,以适应焊缝轨迹的变化。然而机器人要适应这种变化,必须首先像人一样要“看”到这种变化,然后采取相应的措施调整焊枪的位置和状态,实现对焊缝的实时跟踪。由于电弧焊接过程中有强烈弧光、电弧噪音、烟尘、熔滴过渡不稳定引起的焊丝短路、大电流强磁场等复杂的环境因素的存在,机器人要检测和识别焊缝所需要的信号特征的提取并不像工业制造中其它加工过程的检测那么容易,因此,焊接机器人的应用并不是一开始就用于电弧焊过程的。 实际上,工业机器人在焊接领域的应用最早是从汽车装配生产线上的电阻点焊开始的。原因在于电阻点焊的过程相对比较简单,控制方便,且

机器人技术期末总结

1、已知点u 的坐标为[7,3,2]T ,对点u 依次进行如下的变换:(1)绕z 轴旋转90°得到点v ;(2)绕y 轴旋转90°得到点w ;(3)沿x 轴平移4个单位,再沿y 轴平移-3个单位,最后沿z 轴平移7个单位得到点t 。求u , v , w , t 各点的齐次坐标。 2、如图所示为具有三个旋转关节的3R 机械手,求末端机械手在基坐标系{x0,y0}下的运动学方程。 θ1 θ2 θ3 L 2 L 1 L 3 x 0 y 0 O 3、如图所示为平面内的两旋转关节机械手,已知机器人末端的坐标值{x ,y },试求其关节旋转变量θ1和θ2. θ1 θ2 L 2 L 1 x y P 4、如图所示的两自由度机械手,手部沿固定坐标系在手上X 0轴正向以1.0m/s 的速度移动,杆长l 1=l 2=0.5m 。设在某时刻θ1=30°,θ2=-60°,求该时刻的关节速度。已知两自由度机械手速度雅可比矩阵为 1121221121221 2 l s l s l s l c l c l c θ θ---??=??+??J θ1 -θ2 l 2 l 1 x 0 y 0 O x 3 y 3v 3 5、如图所示的三自由度机械手(两个旋转关节加一个平移关节,简称RPR 机械手),求末端机械手的运动学方程。 θ3 d 2 θ1 L 1L 2L 3 1、解:点u 的齐次坐标为: u = []7,3,2,1T V= Rot( z,90° )u = 0100731 000370010220 00111--????????????? ?????=?????????????????? w = Rot(y,90°)v = 00103201 007710002300 0111-????????????? ?????=??????-???????????? t = Trans(4,-3,7)w = 1004260 1037400173100 111????????????-? ?????=?????????????????? 2.解:建立如图1的参考坐标系,则 x 0 y 0 O x 1 y 1x 2 y 2 x 3 y 3 10 T =11 1 1000000100001c s s c -???????? ? ???,21T =2 2122000001000 01c s L s c -???????? ???? , 32 T =3323 300000100 01c s L s c -???????? ???? 30 T =10T 21T 32T =12312311212123 12311212000010 01c s L c L c s c L s L s -+????+?????? ?? 3.解:如图2所示,逆运动学有两组可能的解

最新机器人活动室总结

机器人活动室总结 机器人科技活动是我中心在去年引进的一个“新”项目,筹备建立机器人工作室的过程中,在领导大力支持下,一共购买了4套机器人标准套餐,经过种种努力,一个初具规模的机器人活动室宣告建成。经过两个学期的活动实践,极大的方便了机器人的科技教学和活动,增添了学生的活动兴趣和求知欲望。现总结如下: 一、教师队伍建设 学校立足发展,把教师队伍建设放在第一位,每年有固定资金的投入,派老师参加机器人培训。通过学习了解了些其他学校开展活动的形式和内容,有不少可以我们借鉴的地方。 首先,已经开展了机器人活动的学校基本都是各地,地区重点学校或者是实验学校,条件比较好。有专门的人员负责该活动,活动在全校广大学生中选人。条件好的学校建立了专门的机器人活动中心(也就是机器人实验室),硬件条件好,各学

校机器人数量从7,8多台到20多台不等,甚至开课的学校达到30多台机器人用于教学,有专门的电脑室和机器人改装室和比赛场地等几个专门的活动室。 其次活动形式,基本上大部分学校是选拔部分动手能力强。灵活,聪明编程基础比较好的学生参加。 第三活动经费和比赛安排,每年机器人项目都因为有新的想法,思路,新的比赛规则和项目都要涉及到新的设备零件的添加,还有就是机器人维修,所以基本上学校每年都有固定资金的投入,负责活动的老师也从1-3人不等,一有机会就去参加比赛至少去观摩。 二、完善学生辅导机制 在本学年的工作中, 我们继续面向全体学生,以培养学生创造能力和动手实验能力为主要目标,主要开展了“机器人知识”、“简易机器人制作”、“普及型机器人制作”、“普及型智能机器人制作”、“智能机器人的改装与编程”、“舞蹈与灭火机器人”等多现活动内容。一部分喜爱机器人活动的学生加入到活动室,学生们定期参加学习和训练。 在兴趣小组活动中,我们经常利用实验室的器材给学生

机器人焊接论文

摘要 随着科技的发展和工业需求的增加,焊接技术在工业生产中所占据的分量越来越大,而且焊接技术的优良程度直接影响着零件或产品的质量。国焊接机器人应用虽已具有一定规模,但与我国焊接生产总体需求相差甚远。因此,大力研究并推广焊接机器人技术势在必行。 本设计的重点是运用机械原理和机械制造装备设计方法设计焊接机器人的 实践和方法。本次设计,是在了解焊接机器人在国外现状的基础上,进而掌握焊接机器人部结构和工作原理,并对手臂和腕部进行结构设计。合理布置了液压缸。同时了解机器人机械系统运动学及运动控制学。为工业上焊接机器人的设计提供理论参考、设计参考和数据参考,为工业设计者提供设计理论和设计实践的参考。该机器人具有刚性好,位置精度高、运行平稳的特点。 关键字:焊接机器人液压系统机械机构设计

Abstract With the development of technology and the increase in industrial demand, welding in industrial production occupied more and more weight, and excellent welding technology directly affects the degree of the quality of parts or products.Although the domestic application of welding robot with a certain scale, but falls far short of the overall demand for welding.Therefore, great efforts to study and promote the welding robot technology is imperative. The focus of this design is the use of mechanical theory and design of machinery and equipment design and methods of practice welding robot.The design of the welding robot in understanding the basis of the status quo at home and abroad, and then grasp the welding robot and working principle of the internal structure, and structural design of the arm and wrist.Rational arrangement of the hydraulic cylinder.At the same time understand the robot mechanical system kinematics and motion control study.For the design of industrial welding robots to provide a theoretical reference, reference and data reference design for industrial designers and design practice, design theory reference.The robot has a good rigidity, high precision location, stable characteristics. Keyword:Welding robot;hydraulic system;mechanical structure design

哈工大机器人技术课程总结

第一章绪论 1. 机器人学(Robotics)它包括有基础研究和应用研究两个方面,主要研究内容有:(1) 机械手设计;(2) 机器人运动学、动力学和控制;(3) 轨迹设计和路径规划;(4) 传感器(包括内部传感器和外部传感器);(5) 机器人视觉;(6) 机器人语言;(7) 装置与系统结构;(8) 机器人智能等。 2. 机器人学三原则:(1)机器人不得伤害人(2)机器人应执行人们的命令,除非这些命令与第一原则相矛盾(3)机器人应能保护自己的生存,只要这种保护行为不与第一第二原则相矛盾。 3. 6种型式的机器人: (1) 手动操纵器:人操纵的机械手,缺乏独立性; (2) 固定程序机器人:缺乏通用性; (3) 可编程机器人:非伺服控制; (4) 示教再现机器人:通用工业机器人; (5) 数控机器人:由计算机控制的机器人; (6) 智能机器人:具有智能行为的自律型机器人。 4. 按以下特征来描述机器人: (1)机器人的动作机构具有类似于人或其他生物体某些器官 ( 如肢体、感官等 ) 的功能; (2)机器人具有通用性,工作种类多样,动作程序灵活易变,是柔性加工主要组成部分; (3)机器人具有不同程度的智能,如记忆、感知、推理、决策、学习等;(4)机器人具有独立性,完整的机器人系统,在工作中可以不依赖于人的干预。 5. 机器人主要由执行机构、驱动和传动装置、传感器和控制器四大部分构成 6. 控制方式主要有示教再现、可编程控制、遥控和自主控制等多种方式。 7. 示教-再现即分为示教-存储-再现-操作四步进行。 8. 控制信息顺序信息:位置信息:时间信息: 9. 位置控制点位控制-PTP(Point to Point): 连续路径控制-CP(Continuous Path): 10. 操纵机器人可分为两种类型:能力扩大式机器人:遥控机器人: 11. 第三代智能机器人应具备以下四种机能:运动机能感知机能: 思维能力:人-机对话机能: 智能机器人是一种“认知-适应"的工作方式。 12.目前我国机器人的发展正朝着实用化、智能化和特种机器人的方向发展。

机器人课程设计报告

机器人课程设计报 告

智能机器人课程设计 总结报告 姓名: 组员: 指导老师: 时间:

一、课程设计设计目的 了解机器人技术的基本知识以及有关电工电子学、单片机、机械设计、传感器等相关技术。初步掌握机器人的运动学原理、基于智能机器人的控制理论,并应用于实践。经过学习,具体掌握智能机器人的控制技术,并使机器人能独立执行一定的任务。 基本要求:要求设计一个能走迷宫(迷宫为立体迷宫)的机器人。要求设计机器人的行走机构,控制系统、传感器类型的选择及排列布局。要有走迷宫的策略(软件流程图)。对于走迷宫小车控制系统设计主要有几个方面:控制电路设计,传感器选择以及安放位置设计,程序设计 二、总体方案 2.1 机器人的寻路算法选择 将迷宫看成一个m*n的网络,机器人经过传感器反馈的信息感知迷宫的形状,并将各个节点的与周围节点的联通性信息存储于存储器中,再根据已经构建好的地图搜索离开迷宫的路径。这里可选择回溯算法。对每个网格从左到右,每个网格具有4个方向,分别定义。并规定机器人行进过程中不停探测前方是否有障碍物,同时探测时按左侧规则,进入新网格后优先探测当前方向的左侧方向。探测过程中记录每个网格的四个方向上的状态:通路、不通或未知,探测得到不同状态后记记录,同时记录当前网

格的四个方向是否已被探测过。若某网格四个方向全部探测过则利用标志位表示该网格已访问。为了寻找到从起点到终点的最佳路径,记录当前网格在四个方向上的邻接网格序号,由此最后可在机器人已探测过的网格中利用Dijkstra算法找到最佳路径。并为计算方便,记录网格所在迷宫中行号、列号。并机器人探索过程中设置一个回溯网格栈记录机器人经过的迷宫网格序号及方向,此方向是从一个迷宫网格到下一个迷宫网格经过的方向。设置一个方向队列记录机器人在某网格内探测方向的顺序。设置一个回溯路径数组记录需要回溯时从回溯起点到回溯终点的迷宫网格序号及方向。 考虑到迷宫比较简单,且主要为纵横方向的直线,可采用让小车在路口始终左转或者始终右转的方法走迷宫,也就是让小车沿迷宫的边沿走。这样最终也能走出迷宫。本次课程设计采用此方法。即控制策略为机器人左侧有缺口时,向左进入缺口,当机器人前方有障碍是,向右旋转180°,其余情况保持前进。 2.2 传感器的选择 由于需要检测机器人左侧和前方是否有通路,采用红外传感器对机器人行进方向和左侧进行感知。红外避障传感器是依据红外线的反射来工作的。当遇到障碍物时,发出的红外线被反射面反射回来,被传感器接收到,信号输出引脚就会给出低电平提示信号。本机器人系统的红外避障信号采用直接检测的方式进行,直接读取引脚电平。传感器感应障碍物的距离阈值能够经过调节

焊接机器人的应用

焊接机器人的应用 焊接机器人技术的发展 我国开发工业机器人晚于美国和日本,起于20世纪70年代,早期是大学和科研院所的自发性的研究。到80年代中期,全国没有一台工业机器人问世。而在国外,工业机器人已经是个非常成熟的工业产品,在汽车行业得到了广泛的应用。鉴于当时的国内外形势,国家“七五”攻关计划将工业机器人的开发列入了计划,对工业机器人进行了攻关,特别是把应用作为考核的重要内容,这样就把机器人技术和用户紧密结合起来,使中国机器人在起步阶段就瞄准了实用化的方向。与此同时于1986年将发展机器人列入国家"863"高科技计划。在国家"863"计划实施五周年之际,邓小平同志提出了"发展高科技,实现产业化"的目标。在国内市场发展的推动下,以及对机器人技术研究的技术储备的基础上,863主题专家组及时对主攻方向进行了调整和延伸,将工业机器人及应用工程作为研究开发重点之一,提出了以应用带动关键技术和基础研究的发展方针,以后又列入国家"八五"和"九五"中。经过十几年的持续努力,在国家的组织和支持下,我国焊接机器人的研究在基础技术、控制技术、关键元器件等方面取得了重大进展,并已进入使用化阶段,形成了点焊、弧焊机器人系列产品,能够实现小批量生产。 焊接机器人的应用状况 我国焊接机器人的应用主要集中在汽车、摩托车、工程机械、铁路机车等几个主要行业。汽车是焊接机器人的最大用户,也是最早用户。早在70年代末,上海电焊机厂与上海电动工具研究所,合作研制的直角坐标机械手,成功地应用于上海牌轿车底盘的焊接。一汽是我国最早引进焊接机器人的企业,1984年起先后从KUKA公司引进了3台点焊机器人,用于当时“红旗牌”轿车的车身焊接和“解放牌”车身顶盖的焊接。1986年成功将焊接机器人应用于前围总成的焊接,并于1988年开发了机器人车身总焊线。80年代末和90年代初,德国大众公司分别与上海和一汽成立合资汽车厂生产轿车,虽然是国外的二手设备,但其焊接自

工业机器人培训心得

竭诚为您提供优质文档/双击可除 工业机器人培训心得 篇一:机器人应用培训心得 机器人培训总结 培训已近尾声,回想学习中,多位机器人领域专家的讲座为我们的思想注入了源头活水,给我带来了心智的启迪、情感的熏陶和精神的享受,让我饱享了高规格的“机器人大餐”,我感受着新思潮、新理念的激荡,他们以鲜活的案例和丰富的知识内涵及精湛的理论阐述,给了我强烈的感染和深深的理论引领,每一天都能感受到思想火花的冲击;我分享到了收获的喜悦,接受了先进自动化机器人理论的洗礼,受益匪浅。 下面将我的学习心得小结如下: 一、机器人发展历程 科学技术是第一生产力,随着时代的进步,科技发展的日新月异,一种代替人们从事某些特殊工作的科技产品——机器人,已越来越受到人们的关注。那么什么是机器人呢?人们一般的理解来看,机器人是具有一些类似人的功能的机

械电子装置,或者叫自动化装置,它仍然是个机器,它有三个特点,一个是有类人的功能,比如说作业功能,感知功能,行走功能,还能完成各种动作,它还有一个特点是根据人的编程能自动的工作,这里一个显著的特点,就是它可以编程,改变它的工作、动作、工作的对象,和工作的一些要求,它是人造的机器或机械电子装置。但从完整的更为深远的机器人定义来看,应该更强调机器人智能,所以人们又提出来机器人的定义是能够感知环境,能够有学习、情感和对外界一种逻辑判断思维的这种机器。机器人的起源要追溯到3000 多年前。“机器人”是存在于多种语言和文字的新造词,它 体现了人类长期以来的一种愿望,即创造出一种像人一样的机器或人造人,以便能够代替人去进行各种工作。直到四十多年前,“机器人”才作为专业术语加以引用,然而机器人 的概念在人类的想象中却已存在三千多年了。 从历史来来看真正意义上的机器人出现在1959年,经 过了五十多年的发展,机器人种类达数十种,它们在许多领域为人类的生产和生活服务。大多数工业机器人都不能走路,一般是靠轨道滑行,如汽车制造机器人等。现代工业机器人主要有四大类型: (1)顺序型——这类机器人拥有规定的程序动作控制 系统; (2)沿轨迹作业型——这类机器人执行某种移动作业,

焊接机器人的现状及发展趋势

焊接机器人的现状及发展趋势 2009-03-11 11:03:46| 分类:机器人系统集成相| 标签:|字号大中小订阅 焊接机器人的现状及发展趋势 众所周知,焊接加工一方面要求焊工要有熟练的操作技能、丰富的实践经验、稳定的焊 接水平;另一方面,焊接又是一种劳动条件差、烟尘多、热辐射大、危险性高的工作。工业机 器人的出现使人们自然而然首先想到用它代 替人的手工焊接,减轻焊工的劳动强度,同时 也可以保证焊接质量和提高焊接效率。 然而,焊接又与其它工业加工过程不一样,比如,电弧焊过程中,被焊工件由于局 部加热熔化和冷却产生变形,焊缝的轨迹会因 此而发生变化。手工焊时有经验的焊工可以根 据眼睛所观察到的实际焊缝位置适时地调整 焊枪的位置、姿态和行走的速度,以适应焊缝 轨迹的变化。然而机器人要适应这种变化,必 须首先像人一样要“看”到这种变化,然后采取

相应的措施调整焊枪的位置和状态,实现对焊缝的实时跟踪。由于电弧焊接过程中有强烈弧光、电弧噪音、烟尘、熔滴过渡不稳定引起的焊丝短路、大电流强磁场等复杂的环境因素的存在,机器人要检测和识别焊缝所需要的信号特征的提取并不像工业制造中其它加工过程的检测那么容易,因此,焊接机器人的应用并不是一开始就用于电弧焊过程的。 实际上,工业机器人在焊接领域的应用最早是从汽车装配生产线上的电阻点焊开始的。原因在于电阻点焊的过程相对比较简单,控制方便,且不需要焊缝轨迹跟踪,对机器人的精度和重复精度的控制要求比较低。图5所示为不同形式的机器人点焊钳。点焊机器人在汽车装配生产线上的大量应用大大提高了汽车装配焊接的生产率和焊接质量,同时又具有柔性焊接的特点,即只要改变程序,就可在同一条生产线上对不同的车型进行装配焊接。

简单串联机器人ADAMS仿真

机械系统动力学 简化串联机器人的运动学与动力学仿真分析 学院:机械工程学院 专业:机械设计制造 及其自动化 学生姓名: 学号: 指导教师: 完成日期: 2015.01.09

摘要 在机器人研究中,串联机器人研究得较为成熟,其具有结构简单、成本低、控制简单、运动空间大等优点,已成功应用于很多领域。本文在ADAMS 中用连杆模拟两自由度的串联机器人(机械臂),对其分别进行运动学分析、动力学分析。得出该机构在给出工作条件下的位移、速度、加速度曲线和关节末端的运动轨迹。 关键词:机器人;ADAMS;曲线;轨迹 一、ADAMS软件简介 ADAMS,即机械系统动力学自动分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems),该软件是美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.) (现已并入美国MSC公司)开发的虚拟样机分析软件。目前,ADAMS已经被全世界各行各业的数百家主要制造商采用。ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库,创建完全参数化的机械系统几何模型,其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格朗日方程方法,建立系统动力学方程,对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析,输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。 二、简化串联机器人的运动学仿真 (1)启动ADAMS/View。 在欢迎对话框中选择新建模型,模型取名为robot,并将单位设置为MMKS,然后单击OK。 (2)打开坐标系窗口。 按下F4键,或者单击菜单【View】→【Coordinate Window】后,打开坐标系窗口。当鼠标在图形区移动时,在坐标窗口中显示了当前鼠标所在位置的坐标值。

机器人大赛总结报告

机器人大赛总结报告 机器人大赛是一个极富挑战性的学术竞赛。它不仅水准高,难度大,综合性强,而且投资巨大的新兴学科。 我们之所以有机会参加如此高水的学科竞赛,这全得益于学校领导的大力支持:我们之所以能在极端不利的情况下取得今天的成绩,这全得益于所有指导老师的精心栽培和全体参赛队员的团结努力。 上学期末,当我得知学校将组织我们参加本次的机器人大赛我非常的兴奋,作为一个电子专业大三的学生能参加本次的学术盛宴,将是我求学道路中不可多得的好机遇,同时我也知道这也将是我求学中的一个挑战,我不仅要和同学们竞争这少有的名额,同时我还要和我自己竞争,通过几个月的学习训练我能否不断超越自己,提高自己的动手能,最终在大赛中战胜对手取得好成绩,为自己为学校增光添彩。 后来,我也了解到学校已经花重金购置几台机器人,听张老师简单介绍这台小小的机器居然花费数千元,通过学习才知道,这个小东西本领还不小,都已经算是很尖端的技术了,这让我对机器人有了更加浓厚的兴趣。加上学校领导的重视以及指导老师精心指导,我暗自下定决心“一定要好好努力,不能辜负了学校和指导老师的期望”。 在讲完所有的基础课后,我们开始利用软件对机器人进行测试和调试,好让其达到最佳状态,但是是结果却不是很理想,我们队员之间相互探讨,充分发挥自己的主观能动性,将各自想到的方案集合在一起,相互改进在装载到机器人里,根据运行效果的好坏来决定最终的方案,直到比赛的前一天我们还在不断改进程序,我试了最后的效果非常的棒,其它组的效果也是一样。 于是我们机器充满电,整理行装,准备明天的出征。第二天到后我们就开始最后的参数采集和调试,但由于现场的环境不断变化,更我们的调试带来了很大的困难,看得出队员都有些急躁,在老师的开导之后,我们调整好心态,克服外在的影响,开始最后的调试。所有的队员都在分工合作,一丝不苟的准备最后调试,我们都知道胜败就在此一举了。在我们所有准备都做好后,我对机器人做了最后一次测试,防守机

焊接机器人发展现状及发展趋势!

焊接机器人发展现状 我国的工业机器人从80年代“七五”科技攻关开始起步,目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件,开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人;弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的来看,我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离,如:可靠性低于国外产品;机器人应用工程起步较晚,应用领域窄,生产线系统技术与国外比有差距;应用规模小,没有形成机器人产业。 当前我国的机器人生产都是应用户的要求,单户单次重新设计,品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低,而且质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术,对产品进行全面规划,搞好系列化、通用化、模块化设计,积极推进产业化进程。 焊接机器人的编程方法目前还是以在线示教方式为主,但编程器的界面比过去有了不少改进,尤其是液晶图形显示屏的采用使新的焊接机器人的编程界面更趋友好、操作更容易。然而,机器人编程时焊缝轨迹上的关键点坐标位置仍必须通过示教方式获取,然后存入程序的运动指令中。这对于一些复杂形状的焊缝轨迹来说,必须花费大量的时间示教,从而降低了机器人的使用效率,也增加了编程人员的劳动强度。目前解决的方法有两种:一是示教编程时只是粗略获取几个焊缝轨迹上的几个关键点,然后通过焊接机器人的视觉传感器通常是电弧传感器或激光视觉传感器自动跟踪实际的焊缝轨迹。这种方式虽然仍离不开示教编程但在一定程度上可以减轻示教编程的强度,提高编程效率。由于电弧焊本身的特点,机器人的视觉传感器并不是对所有焊缝形式都适用。二是采取完全离线编程的办法,使机器人焊接程序的编制、焊缝轨迹坐标位置的获取、以及程序的调试均在一台计算机上独立完成,不需要机器人本身的参与。机器人离线编程早在多年以前就有,只是由于当时受计算机性能的限制,离线编程软件以文本方式为主,编程员需要熟悉机器人的所有指令系统和语法,还要知道如何确定焊缝轨迹的空间位置坐标,因此,编程工作并不轻松省时。随着计算机性能的提高和计算机三维图形技术的发展,机器人离线编程系统多数可在三维图形环境下运行,编程界面友好、方便,获取焊缝轨迹的坐标位置通常可以采用“虚拟示教”的办法,用鼠标轻松点击三维虚拟环境中工件的焊接部位即可获得该点的空间坐标;在有些系统中,可通过图形文件中事先定义的焊缝位置直接生成焊缝轨迹,然后自动生成机器人程序并下载到机器人控制系统。从而大大提高了机器人的编程效率,也减轻了编程员的劳动强度。目前,国际市场上已有基于普通机的商用机器人离线编程软件,通过虚拟示教获得,并在三维图形环境中可让机器人按程序中的轨迹作模拟运动,以此检验其准确性和合理性。所编程序可通过网络直接下载给机器人控制器。 焊接机器人发展趋势 目前国际机器人界都在加大科研力度,进行机器人共性技术的研究。从机器人技术发展趋势看,焊接机器人和其它工业机器人一样,不断向智能化和多样化方向发展。具体而言,表现在如下几个方面: 1).机器人操作机结构: 通过有限元分析、模态分析及仿真设计等现代设计方法的运用,实现机器人操作机构的优化设计。 探索新的高强度轻质材料,进一步提高负载/自重比。例如,以德国KUKA公司为代表的机器人公司,已将机器人并联平行四边形结构改为开链结构,拓展了机器人的工作范围,加之轻质铝合金材料的应用,大大提高了机器人的性能。此外采用先进的RV减速器及交流伺服电机,使机器人操作机几乎成为免维护系统。

机器人动力学汇总

机器人动力学研究的典型方法和应用 (燕山大学 机械工程学院) 摘 要:本文介绍了动力学分析的基础知识,总结了机器人动力学分析过程中比较常用的动力学分析的方法:牛顿—欧拉法、拉格朗日法、凯恩法、虚功原理法、微分几何原理法、旋量对偶数法、高斯方法等,并且介绍了各个方法的特点。并通过对PTl300型码垛机器人弹簧平衡机构动力学方法研究,详细分析了各个研究方法的优越性和方法的选择。 前 言:机器人动力学的目的是多方面的。机器人动力学主要是研究机器人机构的动力学。机器人机构包括机械结构和驱动装置,它是机器人的本体,也是机器人实现各种功能运动和操作任务的执行机构,同时也是机器人系统中被控制的对象。目前用计算机辅助方法建立和求解机器人机构的动力学模型是研究机器人动力学的主要方法。动力学研究的主要途径是建立和求解机器人的动力学模型。所谓动力学模指的是一组动力学方程(运动微分方程),把这样的模型作为研究力学和模拟运动的有效工具。 报告正文: (1)机器人动力学研究的方法 1)牛顿—欧拉法 应用牛顿—欧拉法来建立机器人机构的动力学方程,是指对质心的运动和转动分别用牛顿方程和欧拉方程。把机器人每个连杆(或称构件)看做一个刚体。如果已知连杆的表征质量分布和质心位置的惯量张量,那么,为了使连杆运动,必须使其加速或减速,这时所需的力和力矩是期望加速度和连杆质量及其分布的函数。牛顿—欧拉方程就表明力、力矩、惯性和加速度之间的相互关系。 若刚体的质量为m ,为使质心得到加速度a 所必须的作用在质心的力为F ,则按牛顿方程有:ma F = 为使刚体得到角速度ω、角加速度εω= 的转动,必须在刚体上作用一力矩M , 则按欧拉方程有:εωI I M += 式中,F 、a 、M 、ω、ε都是三维矢量;I 为刚体相对于原点通过质心并与刚

机器人技术基础知识总结

坐标系ouvw 除绕坐标系oxyz的坐标轴旋转外, 还可以绕它本身的坐标轴旋转。如果坐标系ouvw 绕坐标系oxyz 的坐标轴旋转, 则可对旋转矩阵左乘相应的基本旋转 矩阵; 如果ouvw 绕本身的坐标轴旋转,则可对旋转矩阵右乘相应 的基本旋转矩阵。 2目前机器人的运动学和动力学研究主要向下面所述的几个方 面深人发展: 1.机器人的轨迹规划。 2.切实可行的设计和评价机器人的动力学方法。 3.适应机器人的实时计算,减少计算时间,提高 计算效率。 4.解决控制系统的反馈、稳定等方面的问题。 5.随着机器人以高速、高精度发展,考虑构件弹性及振动影响的动力学研究。 6.改进和完善动力学建模方法。 3国内主要采用open GL软件实现机器人仿真 4运动学和动力学模型简化条件 (1) 假设机器人各杆件是刚性的;忽略各杆件的变形,都当作 刚性构件来处理; (2) 各构件的摩擦忽略不计; 目前,已经能够对一般结构的六自由度串联机器人进行逆运动 学求解,但是要获得显式解,只有满足下列两个充分条件之一: a.3 个相邻关节轴交于一点。 b.3 个相邻关节轴平行。 5假定坐标系oxyz 是三维空间中的固定坐标系(在机器人运动学中为总体坐标系),坐标系ouvw 固定在机器人杆件上并随杆件一起运动(此坐标系为附体坐标系) 6齐次坐标是用n+1 维坐标来描述n 维空间的位置 7在机器人杆件关节上建立坐标系有两种方法:一是把杆件坐标 系建立在每个杆件的下关节处;二是把杆件坐标系建立在每个杆件 的上关节处。 8 i 杆件的坐标系设置在i+1 号关节上,并固定i 关节, 坐标系{i}与杆件i 无相对运动 这种传递矩阵是把i 杆件的坐标系设置在i 号关节上,并固定i关节, 坐标系{i}与杆件i 无相对运动

机器人课程结课总结报告

课程结课总结报告 课程名称:机器人的制作 实验一基于arduino控制器的轮式机器人循迹避障功能设计 实验二应变式传感器电子秤实验 实验三基于C51单片机控制器的轮式机器人电机控制系统 实验四基于ARM控制器的博创平台轮式机器人循迹避障功能实现实验五摄像头实现轮式机器人循迹功能的应用 实验六应用卓越联盟实验室设备进行设计和实现作品说明 指导教师许晓飞 系别机电工程学院 专业机械电子工程 学生姓名邓银涛 班级/学号机电1401/2014010339 成绩

实验一基于ardunio控制器的轮式机器人循迹避障功能设计 实验目的 1.了解ardunio平台,并熟练使用此软件完成小车的各种活动 2.了解HC-SR04超声波测距模块的原理,并且熟练使用此模块作为小车的传感器进行工作 3.了解并且熟悉红外线传感器循迹原理 实验器材: Adrunio软件,超声波传感器,红外线传感器,导线,底板,电机,电池,单片机等 实验内容: 1.将硬件组装成小车,即轮式机器人 2.利用ardunio使小车完成循迹功能 步骤:(1)写好后缀为.txt的c语言循迹文件 (2)将文件导入单片机中 (3)根据具体路况,运行并且进行调试红外线传感器的灵敏程度 3.利用ardunio使小车完成避障功能 步骤:(1)写好后缀为.txt的c语言避障文件 (2)将文件导入单片机中 (3)运行并且进行调试小车躲避障碍物的距离 实验程序 1.循迹程序: 小车循迹程序思路图 #include int Left_motor_back=8; //左电机后退(IN1) int Left_motor_go=9; //左电机前进(IN2) int Right_motor_go=10; // 右电机前进(IN3) int Right_motor_back=11; // 右电机后退(IN4) int key=7;//定义按键数字7 接口 const int SensorRight = 3; //右循迹红外传感器(P3.2 OUT1) const int SensorLeft = 4; //左循迹红外传感器(P3.3 OUT2) int SL; //左循迹红外传感器状态 int SR; //右循迹红外传感器状态 void setup() { //初始化电机驱动IO为输出方式 pinMode(Left_motor_go,OUTPUT); // PIN 8 (PWM) pinMode(Left_motor_back,OUTPUT); // PIN 9 (PWM) pinMode(Right_motor_go,OUTPUT);// PIN 10 (PWM) pinMode(Right_motor_back,OUTPUT);// PIN 11 (PWM) pinMode(key,INPUT);//定义按键接口为输入接口 pinMode(SensorRight, INPUT); //定义右循迹红外传感器为输入 pinMode(SensorLeft, INPUT); //定义左循迹红外传感器为输入 } void run(int time) // 前进 void run()

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