机器人及自主系统虚拟仿真
(1)移动机器人
机器人平台种类繁多且价格昂贵,对实验空间与环境有较高的要求,当前的实验条件很难满足学生对实验课时、实验项目的要求。因此,实验中心在Webots虚拟仿真环境的基础上开发了“移动机器人虚拟实验平台”如下图所示。“移动机器人虚拟实验平台”提供了一个开放的机器人虚拟实验平台,该平台实现一个3维虚拟仿真环境,供用户自行设计各类机器人模型,并提供一系列传感器模型,提供控制器编程接口,支持C、Java、Matlab等多种编程语言。课程相关的实验项目包括双轮移动机器人运动学建模实验、双轮移动机器人PID控制实验、移动机器人路径规划实验以及虚拟脑控机器人实验等。学生在自行搭建移动机器人模型、编写机器人控制程序的过程中,可以加深对移动机器人模型、智能机器人行为控制等课程内容的理解,了解脑控机器人这一新兴课题的基本方法与问题。
移动机器人虚拟实验平台
应用情况:相关专业本科生二年级《移动机器人学导论》。
(2)工业机器人技术
工业机器人,作为集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备,广泛应用于涂刷、焊接、搬运、切割及测量等领域。工业机器人虚拟仿真实验室在原有4套真实三菱机械臂的基础上,引入Visual Components机器人虚拟仿真平台,如下图所示,与实际设备相对应,扩大实验室资源的共享效用,为学生提供更加优质的教学资源环境。在虚拟仿真平台中学生可选择不同的机器人,并按照任务的不同设计机器人动作。同时可实现虚拟设备和真实设备的对接,学生通过通讯实现虚拟机器人和实际机器人的同步,使学生在虚拟实验的过程中不脱离现实环境,保证理论与实际的同步研习。
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工业机器人虚拟仿真实验
应用情况:相关专业本科三年级上学期《机器人学导论》、下学期《计算机控制系统》。