机器人导论:构建机器人手臂

Introducing Robotics: Build a Robot Arm

设计,构建和编程一个简单的机器人并与其他学习者分享。

澳大利亚昆士兰科技大学

FutureLearn

工程

简单(初级)

5 周

本课程由FutureLearn和Linkshare共同提供
  • 英语
  • 5451

课程概况

这是你建造一个简单机器人的机会。

机器人就是集成硬件和软件。在本课程中,您将设计,构建和编程一个简单的机器人,至少有两个关节,可以携带钢笔或铅笔,并在一张纸上画一条协调的线条。您可以通过多种方式实际构建此类机器人,这取决于您的技能水平,预算或您可以提供的设备。

您可能会发现项目具有挑战性。您需要汇集一些技能,例如机械设计和软件开发。该软件需要实现运动学算法以及与传感器和电机通信。您需要生成一个点的轨迹,以便机器人在工作表上移动并测试和调整软件以提高机器人的性能。在课程结束时,您将被邀请提交已完成机器人的视频以供同行评审。

在本课程中,我们将使用LEGO MINDSTORMS NXT套件演示构建原理。虽然不再生产此套件,但您可以使用各种技术完成项目。

如何构建机器人取决于您可以访问的资源。您可以选择购买机器人开发套件或借用业余爱好机器人组件。您需要一台64位计算机来安装MATLAB软件和一个软件工具箱来控制您的机器人。在MathWorks的支持下,将在课程期间加上30天免费访问MATLAB。

编程机器人所需的软件取决于您选择使用的硬件。例如,您可以选择LEGO MINDSTORMS EV3套件以及MATLAB LEG​​O MINDSTORMS EV3支持套件。如果您更有经验,可以选择使用Arduino或Raspberry Pi及其相关的MATLAB支持包。我们鼓励您在采购之前与同行和教学团队讨论您的构建选项。

你将学到什么

应用机器人手臂操纵器的数学,算法和控制原理

通过物理构造和软件开发生产工作机器人

课程大纲

搭建机器人手臂:
采购设备
连接砖
移动电机
制动模式

配置和设计:
联合类型
关键设计决策
连接结构和齿轮

移动并测试机器人手臂:
机器人设计技巧
在MATLAB中开发运动学方程
将机器人移动到某个点
联合运动
改善运动性能

评估您的机器人(可选):
拍摄机器人手臂
提交您的视频以进行同行评估
评估其他学习者的视频

预备知识

该项目是应用机器人手臂操纵器的数学,算法和控制原理的一个令人兴奋的机会,因此您需要在开始之前理解这些原理。这包括来自高级高中数学或工程学的概念,尤其是解析几何和线性代数。也就是说,您需要了解点,向量,矩阵,矩阵向量和矩阵 - 矩阵乘法和线性变换。

您将在“ 引入机器人:使机器人移动”中找到构建机器人的必备知识和技能。立即注册以检查您是否熟悉这些概念。

如果您想构建机器人手臂,则需要使用机器人套件或组件。在购买任何设备之前,您将有机会与同行和教学团队讨论不同的构建选项。如果您无法获取设备,您仍然可以在本课程中学习构建原则。

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