移動機器人控制演算法開發,你需要這些工具。

  1. 首先是演算法設計基礎,推薦Peter Corke的經典教材 《Robotics, Vision & Control》第二版,配套的matlab工具箱是Robotics Toolbox。中文版名字叫《機器人學、機器視覺與控制:MATLAB演算法基礎》,網上有售,沒找到pdf電子版的。英文版書和工具箱我的網盤裡有,供學慣用。最近項目需要,找來看了一下差速小車的控制系統設計。這本書里還有車式移動機器人、機械臂等機器人的建模控制。常見的軌跡規劃演算法等。其他內容,參照這本書的目錄。 另外配套的工具箱里有書中提到的很多模擬例子和函數源碼、源文件。

需要了解機械臂、移動機器人建模、控制的演算法設計,建議看這本書

2. 機器人模擬模擬軟體有ROS中的gazebo、跨平台的v-rep等。 我這裡選擇的是v-rep,這個軟體因為他可以在win環境中運行,與matlab有完善的介面,可以通過matlab驅動v-rep的機器人模型。國內沒有中文教程,最好的辦法是先學習官方教程,而後根據項目需求,邊查邊用。

v-rep的模擬效果示意圖

3. 演算法設計終歸要在真實機器人上進行測試。推薦在兩輪差速小車,因為成本低、易獲得;控制器推薦採用開源的樹莓派3+L298N或者電子調速器的配置,這裡需要給樹莓派配一個電源板,提供電機、舵機驅動、供電功能。我採用的是樹莓派3+電源板(含電機驅動和供電),我是從這一家買的電源板。也可以買整車套件。我是個硬體盲,這個電源板解決了大問題。這裡挖個坑,下次會更新我在這套控制板上做的工作。

與樹莓派3配套的電源控制板

4. 演算法設計在matlab上完成後,需要移植到嵌入式平台,從m語言或者simulink模型轉換成c/c++/ROS程序。 這裡可以藉助matlab自帶的matlab coder等工具,演算法工程師只要掌握基本的嵌入式開發知識,一個人也可以完成嵌入式程序的調試。此外由於在linux環境下進行開發,對python語言有一定掌握也是有幫助的。

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