机器人制造基础学习日志.docx

竞赛机器人制造技术基础学习日志这个学期，我们接触了一门新课程，竞赛机器人制造技术基础。今天是上课的第一天，很期待也有些许困惑，到底是一门什么样的选修课能在周末的黄金时段占用我们一上午时间。到了机器人基地，进入这件将会陪伴我们三十多个课时的大屋子，才发现这里有非常多的东西需要我们去掌握和学习。现在最多的事情还是疑问。随后，机器人中心的杨老师登场，正是由他给我们带这门课。首先进行的内容便是介绍这门课。是学院出于对卓越班能力的培养，为我们选了这门课程。在这里，我们可以提高动手实践的能力，利用难得的机会提升团队协作的能力，了解机器人以及理工大的机器人团队，拓宽自己的视野。之后，便是杨老师为我们介绍机器人。我们总是能通过身边的媒体了解到机器人，但是很多人对于机器人的好多概念是错误的。以前的印象中，只有长得像人一样的智能机器才被称为机器人。这个理解是非常片面的的，这样的机器人仅仅是机器人的一种，称为仿生机器人。真正能被称为机器人的机器还有很多，就像我们焊接专业的焊接机械手，为了功能的需要，完全没有必要做成人形，仿生的部分仅仅是手臂。以后我会称我们学习工作的地方叫中心。中心的多媒体设备还算丰富，这样我们可以通过看一些视频大概的了解机器人。理工大参加机器人竞赛已经好多年了，从2008年至今，奖项斩获颇丰。我们在杨老师讲解的同时观看了一些中心的机器人在比赛时的视频，有的霸气十足，有的萌态百出。在我看来，中心的机器人大多数可以被划分为智能车类，是以轮式为主。看过视频后，我们在中心的各个场地先后观看了五种功能不同的机器人的表演。它们分别是灭火机器人，擂台挑战机器人，反恐机器人，擂台机器人，服务机器人，在表演的同时，五个机器人的制造者，都会为大家细致地介绍各个机器人的工作原理、功能及其基本构造。这个过程也是我们挑选机器人的过程，因为我们所有人要被分配到不同的机器人组，跟上助教学长们学习机器人制作的最基本部分。观看完表演，分组的事情大概有了眉目，我也有一些想法。最后我的选择是擂台机器人。这是一个结构要求较高的机器人，而编程工作相对较少。另外，这个组有一个绘图软件SolidWorks要学习，这个和我们的专业方向很贴近，也会很有用。第一次课的学习，我们算是入门。对机器人更深入的认识，了解本组机器人的基本原理和以后我们要进行的工作。收获还不敢说有，但是期待下次课程的新内容。张泰琳2014年3月22日 周六竞赛机器人制造技术基础学习日志今天是第二个课程日，也是正式进入分组学习的第一次课。这次课程的主要学习内容是程序的编写。首先我们了解的是编程软件的界面和简单的使用，写入方式等等，重点还是在程序本身的内容上。擂台机器人的程序主要包括爬坡函数，边沿检测函数，对敌检测函数，对敌函数等几个函数。最基本的编程知识并不需要太多，助教用已经写好的比较完美的程序为我们讲解。在我看来，对于我们这些新手最困难的部分是函数的命名，每一部分语句的结构还是比较简单的，但是实现所需功能的函数需要我们自己去命名。已有的子函数定义就已经挺多的，理解起来还是有一定困难的。将机器人上各个部分的硬件和程序相结合也重点，虽然这部分我理解起来并不是很难，但是对于机器人来说各种传感器相当于眼睛，眼睛接收到数据传给芯片，芯片相当于大脑，大脑再来给予各部分动作。所以数据的处理是非常重要的事情。时间毕竟太短，所以我们不可能独立设计程序，但找不足还是有一定可行性的。所以我们的主要任务首先是对程序进行详细全面的学习，然后就是运用我们的想法，找到程序的不足和相应的对策。程序是经过历届学长们无数次修改的，机器人也经受过多次战火的洗礼，所以在有限的时间内，我们以学习为主。当然，若能做到锦上添花就更好不过了。当然，空想还是不行。所以助教学长为我们播放了历届比赛中的一部分视频，并且在播放视频的同时，也为我们讲解实际比赛的时候可能出现的各种危险情况，以及一些需要但还未解决或解决的不太好的问题。各种因素都是双刃剑，例如速度。侧面避敌时需要迅速躲避和改变姿势，但是速度过快容易在惯性的作用下冲下擂台。各种传感器的精度和设定的判断距离也会影响控制器的判断和动作。我的思路还是比较清晰，就是说在非正常因素下出问题时，给出解决方法。例如某些传感器被敌方无意间破坏，设计一些冗余程序段来利用别的传感器尽量替代这个被破换的传感器，尽量维持机器人的战斗力和正常运转。这次课的主要学习内容是看视频和学习编程，通过视频我发现中心的机器人还是有许多优势的。今天的收获主要是编程的思想，以及通过编程解决实际问题的能力。这样可以开阔我们的思维，因为解决同一个问题的编程方法多种多样，这样可以充分锻炼和发挥我们的想象力。张泰琳2014年3月30日 周日竞赛机器人制造技术基础学习日志我们的工作和学习任务都可以说是模块化的。上周我们学习的是编程的基本内容，主要以认识为主，这次课程我们学习绘图软件SolidWorks的使用。我们组的机器人的硬件搭建，需要先由绘图软件将各部分零件绘制出来，并且装配成一个整体，进行这样一个仿真过程。所以，熟练使用绘图软件SolidWorks是非常重要的一步。这一部分是和我们材料成型专业最贴近的一部分，并且我个人也十分喜欢学习研究零件、图纸等等，所以我的兴趣非常浓厚。学习的过程其实比较简单，无非就是软件如何使用。在我看来，软件的使用不是教出来的，而是自己练出来。说起来很简单，各个按钮怎么用，以及各个按钮如何组合起来用，仅此而已。但是毕竟还是需要学长带我们，起到示范的作用，好比师傅领进门。我们看韦学长画的过程，最终自己能操作出一样的图形就算是学会了，至于以后再遇到绘制其他的零件、装配体等，就需要多加练习，摸索出适合自己绘图的方法。这是我第一次使用SolidWorks，以前只用过AutoCAD。两个软件最大的不同便是前者更有利于画3D立体图，而后者画平面工程图更细致。两个软件各有利弊，但是我使用起来没有什么障碍，非常得心应手。因为只要不是特别复杂的步骤，我仅仅照着例子抄画一遍就可以学会。两种软件的操作还是有很大的不同，新手还需要多加熟悉。 学习软件的时间一共1.5个半天，肯定不能学到十分精通，但应付机器人的内容已经够用了。还是时间的问题，我不可能在短时间内画出机器人的装配图来，也算些许遗憾。通过今天学到的东西，我绘制了一个传感器和一些用所学知识绘制的其他零件立体图。这次课程收获还是很多的，为我学习这个软件开了一个好头，我很期待我能精通的掌握这个软件的使用。张泰琳2014年4月2日 周六竞赛机器人制造技术基础学习日志本次课程的学习可谓是承前启后。我们的第一个工作便是交流和解决使用SolidWorks软件作图时出现的一些问题，并且再次熟悉软件使用。至此，SolidWorks软件使用的传授便完成了，虽然没有讲太多新东西，但是学到的足以应付很多绘图任务了。之后的工作便是详细学习擂台机器人的构造。擂台机器人是一个结构性很强的机器人，我把它分成了三部分。最下面是底盘，两侧分别装有两组动力输出单元，每组动力输出单元由一个电机，一个减速器还有一只轮子组成。两侧轮子同速则前进或后退，轮子同速但反向时机器人原地打转，轮子反向转动且不同速用于实现转弯。机器人的自由度还是很高的。两侧前后两个电机的控制线缆并联连接，这样两侧有两个接口与电机驱动器相连。同时，电机驱动器还与电压较大的一组18650锂电池相连。底盘的四周分布着各种红外探测器以及辉度感应器，用以检测边缘和敌人，它们均与位于中间层的控制器相连。另外，电机驱动器仅仅有很简单的排线与控制器相连，因为电机驱动器这一层的电压大，控制器的一层电压小。控制器可以称为机器人的大脑，它通过电信号控制各部分的协同运作，以保证机器人的动作符合预定的要求。控制器中可以存放很多个用以驱动机器人的程序，这些程序都是事先写好了的。函数中的一些子函数定义的取值可以直接来源于各种传感器，这样可以在控制器上实时修改，达到调整机器人姿态的目的，比起在电脑中修改参数要方便的多。控制器的电压是由一块体积稍小、电压偏低的锂聚合物电池供给的。最上面一层是三个红外传感器和铲子上的两个辉度传感器，用于检测地面和敌人的铲子或车身。整个机器人用金属材料包围以便于保护，但必须在壳体上给各个传感器和线缆留出