教育機(jī)器人實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

1、教育機(jī)器人融合了機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能等諸多先進(jìn)技術(shù)，是理想的控制學(xué)科教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是教育機(jī)器人平臺(tái)的重要組成部分，為基于教育機(jī)器人平臺(tái)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)提供一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)境。但是現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)并不針對我國控制學(xué)科教學(xué)實(shí)驗(yàn)而開發(fā)、擴(kuò)展性差、實(shí)驗(yàn)案例不豐富，不能充分發(fā)揮教育機(jī)器人在控制學(xué)科教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的作用。因此設(shè)計(jì)并開發(fā)一套符合控制學(xué)科教學(xué)實(shí)驗(yàn)需要的教育機(jī)器人實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有重要意義。
　　 本文依托東北大學(xué)“985工程

2、”流程工業(yè)綜合自動(dòng)化科技創(chuàng)新平臺(tái)，針對教育機(jī)器人平臺(tái)設(shè)計(jì)并開發(fā)了一套以控制學(xué)科教學(xué)實(shí)驗(yàn)為目的、界面友好、實(shí)驗(yàn)操作簡便、實(shí)驗(yàn)案例豐富、擴(kuò)展性好的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的優(yōu)越性在于虛擬仿真對象實(shí)驗(yàn)與硬件在回路仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，經(jīng)過虛擬仿真對象實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的算法，利用圖形化的編輯環(huán)境替換相應(yīng)接口模塊后，可自動(dòng)編譯生成實(shí)時(shí)代碼并進(jìn)行連接、下載和自動(dòng)運(yùn)行，無需任何額外工作即可直接進(jìn)行硬件在回路仿真實(shí)驗(yàn)。
　　 本文的主要內(nèi)容包括：
　　

3、1.針對我國控制學(xué)科教學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀及存在的問題，結(jié)合現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的不足，對教育機(jī)器人實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行需求分析。
　　 2.對教育機(jī)器人實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)。根據(jù)需求分析提出實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思想和總體結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由人機(jī)界面、模塊庫、實(shí)驗(yàn)案例庫三個(gè)部分組成，對每個(gè)部分的構(gòu)成及功能進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　 3.進(jìn)行教育機(jī)器人實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開發(fā)。對實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，基于MATLAB采用代碼編程和圖形化編程相結(jié)合的方式進(jìn)行開發(fā)