一、 簡(jiǎn)介
TPE-MRL輪式智能移動(dòng)機(jī)器人是由清華大學(xué)科教儀器廠研制開(kāi)發(fā)的機(jī)器人教學(xué)研究平臺(tái),該平臺(tái)能夠把機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)器人技術(shù)、控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、圖像處理技術(shù)、語(yǔ)音處理技術(shù)、嵌入式技術(shù)、軟件技術(shù)以及人工智能等學(xué)科知識(shí)融會(huì)貫通,從而達(dá)到“全面培養(yǎng)能力,綜合掌握知識(shí)”的教學(xué)目的。該平臺(tái)具有移動(dòng)、避障、姿態(tài)控制、定位、決策、視覺(jué)、語(yǔ)音、無(wú)線通訊等功能,擁有強(qiáng)大的計(jì)算能力。在該平臺(tái)上可開(kāi)展機(jī)器人技術(shù)相關(guān)的圖像處理、移動(dòng)算法、路徑規(guī)劃、智能算法等研究項(xiàng)目和教學(xué)實(shí)驗(yàn)。該平臺(tái)具有功能擴(kuò)展性,可接多種傳感器,擴(kuò)展其功能。
二、 適用范圍:
1、高等院校機(jī)器人技術(shù)、機(jī)械系統(tǒng)、機(jī)電控制、傳感技術(shù)、嵌入式技術(shù)等教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái);
2、大專、本科生畢業(yè)設(shè)計(jì),研究生科研實(shí)驗(yàn)平臺(tái);
3、機(jī)器人竟賽、科技活動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái);
4、學(xué)生自主創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
三、 平臺(tái)特點(diǎn):
1、通用性
該平臺(tái)是在調(diào)研了市場(chǎng)上的自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)裝置、傳感器檢測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置、圖像處理實(shí)驗(yàn)裝置和嵌入式實(shí)驗(yàn)裝置等設(shè)備后,采用ARM9(32位微處理器)為核心控制器和使用普遍的傳感器、自動(dòng)控制和圖像處理技術(shù),使學(xué)校在課程銜接方面方便,學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程無(wú)障礙。
2、工程性
該平臺(tái)是一個(gè)集機(jī)械、電機(jī)、電子、控制、計(jì)算機(jī)及人工智能為一體的教學(xué)研究平臺(tái),學(xué)生可在該平臺(tái)開(kāi)展多學(xué)科綜合實(shí)驗(yàn),使教學(xué)效果更具有工程性。
3、系統(tǒng)性
該平臺(tái)除了有硬件平臺(tái),還有配套實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、技術(shù)手冊(cè)、范例程序,這些資源能夠使用戶系統(tǒng)的掌握該平臺(tái)的使用,又快又好的開(kāi)出各種課程及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
4、開(kāi)放性
該平臺(tái)的軟件源代碼完全對(duì)用戶開(kāi)放,使用戶在教學(xué)過(guò)程無(wú)障礙。
四、 技術(shù)指標(biāo)與配置:
外形尺寸:直徑300 mm 高H=220 mm;
重量:4KG;
爬坡能力:〉15度;
越障能力:〉1CM;
適應(yīng)場(chǎng)地:室內(nèi)水泥地面、地板、地磚;
移動(dòng)方式:雙輪附加導(dǎo)向輪;
電池:鋰電池,充電時(shí)間5小時(shí),連續(xù)工作大于1小時(shí);
電機(jī):直流電機(jī)2個(gè);
驅(qū)動(dòng)器:直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,具備過(guò)熱保護(hù)、過(guò)流保護(hù);
控制器:ARM9,32位微控制器,Linux操作系統(tǒng);
顯示器:觸摸屏;
揚(yáng)聲器:立體聲;
通訊方式:無(wú)線通訊;
傳感器:攝像頭、語(yǔ)音傳感器、雙軸傾角計(jì)傳感器、紅外傳感器、碰撞傳感器、光敏傳感器
擴(kuò)展接口:可擴(kuò)展A/D,D/A接口大于4個(gè)
函數(shù)庫(kù):運(yùn)動(dòng)控制、圖像處理、傳感器采集等函數(shù)
技術(shù)文檔:機(jī)器人軟件開(kāi)發(fā)源代碼、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、使用說(shuō)明書(shū)、實(shí)驗(yàn)程序源代碼
五、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:
1、輪式智能移動(dòng)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試;
2、輪式智能移動(dòng)機(jī)器人的控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試;
3、輪式智能移動(dòng)機(jī)器人的控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試;
4、機(jī)器人的無(wú)線通信系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試;
5、機(jī)器人的紅外傳感器系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試;
6、機(jī)器人的人機(jī)交互系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試;
7、機(jī)器人的視覺(jué)伺服與圖像處理的軟、硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試;
8、機(jī)器人的碰撞傳感器系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試;
9、輪式智能移動(dòng)機(jī)器人的基于雙軸傾角計(jì)的姿態(tài)檢測(cè)與控制實(shí)驗(yàn);
10、輪式智能移動(dòng)機(jī)器人的路徑規(guī)劃實(shí)驗(yàn);
11、輪式智能移動(dòng)機(jī)器人的行為規(guī)劃實(shí)驗(yàn);
12、輪式智能移動(dòng)機(jī)器人的智能決策實(shí)驗(yàn);