機器人演算法

A. 機器人編程怎麼入門

學機器人編程入門要選擇合適的編程語言，一定避免難度太高打消孩子學編程的興趣。建議咨詢童程童美，該機構會針對不同年齡段孩子推出不同的教學方案。

機器人編程的工程專業是培養適應社會發展需要的德、智、體、美全面發展，具有道德文化素質和社會責任感，掌握工業機器人技術工作必備的知識、技術、較強實踐能力、創新精神，主要從事機器人工作站設計、裝調與改造，機器人自動化生產線的設計、應用及運行管理等相關崗位工作，具有較強綜合職業能力的高素質應用型專門人才。從教育機構和家長看來，少兒學習編程是一種健康有益的教育方式，對於促進兒童的思維能力有極大的好處，況且隨著國家設定的未來要成為一個智能製造強國的目標，未來對高質量編程人才的需求會持續向好，所以從小學習編程，對孩子的未來選擇面會更大，機會更多。【學少兒編程可以提高孩子邏輯思維、專注力！】

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B. MIT獵豹機器人演算法很復雜嗎

機器人是系統工程，考驗的是材料、機械、動力、控制、計算機等學科的綜合實力，四足機器人是個整體系統，它的難點不是在於某一塊，而是很多問題的協調整合問題。比如你的演算法可能很好，但沒有一個強大可靠適合的處理器以及低延遲高頻率的感測器，方法都白搭。更何況還有你的機械結構設計和製造問題等等。現實的機器人跟理論的差距就在這，理論知識很充沛不代表你能做出這個東西。對於實踐類研究，有很多的實踐問題，它們有時會占據科研人更多的時間。所以科研分為實驗，理論和模擬，後兩者相比麻煩事兒少點，能更專注理論創新上。而前者有時不僅要理論創新，還得要有相應的實踐技能要求。下地跑跳的mit豹已經不用cpg了，控制演算法應該是經典的slip模型，通常研究者需要簡化機器人，使用一個只有幾個關節連桿的簡化模型進行數學分析，目的是找到一個穩定的步態和它對應的機械參數。模型分析後，具體實現起來就復雜的多了，要能充分抵抗環境中的不確定性就不容易。機械結構要能符合前面的簡化動力學模型，保持強度的同時還有有順應性，驅動要強力，又不能太重。同時，盡量簡化傳動結構，讓電機的扭矩可以直接作用於腳尖產生需要的力，實現姿態控制，這比傳統利用力感測器做反饋的阻抗控制的響應好，但是精度會差。bigdog和hyq就還是採用了力感測器。此外，必要的狀態估計也要有，包括利用視覺和imu推測機器人狀態，探測不平整地面等。他們的後續文章估計會涉及這些。mit豹成功的精髓就是巧妙設計的執行機構能完全配合高層的演算法，這非常不易，不是一朝一夕之功。

C. 什麼是機器人編程

所謂的機器人編程不就是為了讓機器人做一件事情的時候設置的動作順序描述，在一般情況下，機器人做的動作還有作業的指令主要經由程序實現控制的，就編程方法而言有2種，分別是示教編程方法和離線編程方法。其中示教編程方法包括示教、編輯和軌跡再現，可以通過示教盒示教和導引式示教兩種途徑實現。由於示教方式實用性強，操作簡便，因此大部分機器人都採用這種方式。離線編程方法是利用計算機圖形學成果，藉助圖形處理工具建立幾何模型，通過一些規劃演算法來獲取作業規劃軌跡。與示教編程不同，離線編程不與機器人發生關系，在編程過程中機器人可以照常工作。

D. 核心演算法是什麼它對機器人有多重要

機器人的演算法大方向可以分為感知演算法與控制演算法，感知演算法一般是環境感知、路徑規劃，而控制演算法一般分為決策演算法、運動控制演算法。環境感知演算法獲取環境各種數據，通常指以機器人的視覺所見的圖像識別等 。

雖然對於工業機器人來說，要想實現高速下穩定精確的運動軌跡，精密的配件必不可少，如電機，伺服系統，還有非常重要的減速機等等。但是這些都只是硬體的需求，僅僅只有好的硬體，沒有相應的核心演算法，也就是缺少了控制硬體的大腦，那麼工業機器人使用再好的硬體，也只能完成一些精確度要求不高的簡單工作，而且還容易出問題。而這就是中國機器人製造商面臨的最大問題。

作為工業級產品，衡量機器人優劣主要有兩個標准：穩定性和精確性。核心控制器是影響穩定性的關鍵部件，有著工業機器人“大腦”之稱。而軟體相當於語言，把“大腦”的想法傳遞出去。 要講好這門“語言”，就需要底層核心演算法。

好的演算法，幾千行就能讓機器人穩定運行不出故障；差的演算法，幾萬行也達不到人家的水準。不掌握核心演算法，生產精度需求不高的產品還勉強可以，但倘若應用到航天航空、軍工等高端領域，就只能依賴進口工業機器人了。

對於機器人來說，每一個動作都需要核心控制器、伺服驅動器和伺服電機協同動作，而現在的機器人通常擁用多個伺服器，因此多台伺服系統更需要核心演算法提前進行計算。只有通過底層演算法，國外核心控制器才可以通過伺服系統的電流環直接操作電機，實現高動態多軸非線性條件下的精密控制，同時還能滿足極短響應延時的需求。這也是為何如今在中國的機器人市場上，6軸以上的高端機器人幾乎被國外的機器人公司壟斷。

E. 機器人編程是學的什麼

機器人編程是學示教、編輯和軌跡再現的。

機器人編程為使機器人完成某種任務而設置的動作順序描述。機器人運動和作業的指令都是由程序進行控制，常見的編制方法有兩種，示教編程方法和離線編程方法。

其中示教編程方法包括示教、編輯和軌跡再現，可以通過示教盒示教和導引式示教兩種途徑實現。由於示教方式實用性強，操作簡便，因此大部分機器人都採用這種方式。

離線編程方法是利用計算機圖形學成果，藉助圖形處理工具建立幾何模型，通過一些規劃演算法來獲取作業規劃軌跡。與示教編程不同，離線編程不與機器人發生關系，在編程過程中機器人可以照常工作。

編程語言：

於機器人專家來說，最重要的事情是開拓你的」編程思維」，而不是精通一種特定的編程語言。從很多方面來說，從哪種編程語言開始學習真的無關緊要。

學習的每種語言提升了編程思維，擁有了這種思維，去學習一種新編程語言的時候會容易不少。機器人編程中最流行的編程語言有BASIC、Pascal、工業機器人編程語言、LISP、硬體描述語言。

以上內容參考網路—機器人編程

F. 一個人能夠開發出工業機器人核心演算法嗎

既然是核心了，那肯定基本上是由大佬弄出來的，大佬一個人那是能弄出來的

G. 機器人控制演算法如何編寫

基於DSP運動控制器的5R工業機器人系統設計 摘要：以所設計的開放式5R關節型工業機器人為研究對象，分析了該機器人的結構設計。該機器人采 用基於工控PC及DSP運動控制器的分布式控制結構，具有開放性強、運算速度快等特點，對其工作原理 進行了詳細的說明。機器人的控制軟體採用基於Windows平台下的VC++實現，具有良好的人機交互 功能，對各組成模塊的作用進行了說明。所設計的開放式5R工業機器人系統，具有較好的實用性。 關鍵詞：開放式；關節型；工業機器人；控制軟體 0引言 工業機器人技術在現代工業生產自動化領域得到 了廣泛的應用，也對工程技術人員提出更高的要求，作 為機械工程及自動化專業的技術人才迫切需要掌握這 一 先進技術。為了能更好地加強技術人員對工業機器 人的技能實踐與技術掌握，需要開放性強的設備來滿 足要求。本文闡述了我們所開發設計的一種5R關節 型工業機器人系統，可以作為通用的工業機器人應用 於現場，也可作為教學培訓設備。 1 5R工業機器人操作機結構設計 關節型工業機器人由2個肩關節和1個肘關節進 行定位，由2個或3個腕關節進行定向，其中一個肩關節 繞鉛直軸旋轉，另一個肩關節實現俯仰，這兩個肩關節 軸線正交。肘關節平行於第二個肩關節軸線。這種構 型的機器人動作靈活、工作空間大，在作業空間內手臂 的干涉最小，結構緊湊，佔地面積小，關節上相對運動部 位容易密封防塵，但運動學復雜、運動學反解困難，控制 時計算量大。在工業用應用是一種通用型機器人¨。 1．1 5R工業機器人操作機結構 所設計的5R關節型機器人具有5個自由度，結構 簡圖如圖1所示。5個自由度分別是：肩部旋轉關節 J1、大臂旋轉關節J2、小臂旋轉關節J3、手腕仰俯運動 關節J4和在旋轉運動關節J5。總體設計思想為：選用 伺服電機(帶制動器)驅動，通過同步帶、輪系等機械機 構進行間接傳動。腕關節上設計有裝配手爪用法蘭， 通過不斷地更換手爪來實現不同的作業任務。 1．2 5R工業機器人參數 表1為設計的5R工業機器人參數。 2 5R工業機器人開放式控制系統 機器人控制技術對其性能的優良起著重大的作用。隨著機器人控制技術的發展，針對結構封閉的機 器人控制器的缺陷，開發「具有開發性結構的模塊化、 標准化機器人控制器」是當前機器人控制器發展的趨 勢]。為提高穩定性、可靠性和抗干擾性，採用「工業 PC+DSP運動控制器」的結構來實現機器人的控制：伺 服系統中伺服級計算機採用以信號處理器(DSP)為核 心的多軸運動控制器，藉助DSP高速信號處理能力與 運算能力，可同時控制多軸運動，實現復雜的控制演算法 並獲得優良的伺服性能。 2．1基於DSP的運動控制器MCT8000F8簡介 深圳摩信科技公司MCT8000F8運動控制器是基 於網路技術的開放式結構高性能DSP8軸運動控制器， 包括主控制板、介面板以及控制軟體等，具有開放式、 高速、高精度、網際在線控制、多軸同步控制、可重構 性、高集成度、高可靠性和安全性等特點，是新一代開 放式結構高性能可編程運動控制器。 圖2為DSP多軸運動控制器硬體原理圖。圖中增 量編碼器的A0(／A0)、B0(／B0)、c0(／CO)信號作為 位置反饋，運動控制器通過四倍頻、加減計數器得到實 際的位置，實際位置信息存在位置寄存器中，計算機可 以通過控制寄存器進行讀取。運動控制卡的目標位置 由計算機通過機器人運動軌跡規劃求得，通過內部計 算得到位置誤差值，再經過加減速控制和數字濾波後， 送到D／A轉換(DAC)、運算放大器、脈寬調制器 (PWM)硬體處理電路，轉化後輸出伺服電機的控制信 號或PWM信號。各個關節可以完成獨立伺服控制，能 夠實現線性插補控制、二軸圓弧插補控制。 2．2機器人控制系統結構及工作原理 基於PC的Windows操作系統，因其友好的人機界 面和廣泛的用戶基礎，而成為基於PC控制器的首選。 採用PC作為機器人控制器的主機系統的優點是：①成 本低；②具有開放性；③完備的軟體開發環境和豐富的 軟體資源；④良好的通訊功能。機器人控制結構上采 用了上、下兩級計算機系統完成對機器人的控制：上級 主控計算機負責整個系統管理，下級則實現對各個關 節的插補運算和伺服控制。這里通過採用一台工業 PC+DSP運動控制卡的結構來實現機器人控制。實驗 結果證明了採用Pc+DSP的計算結構可以充分利用 DSP運算的高速性，滿足機器人控制的實時需求，實現 較高的運動控制性能。 機器人伺服系統框圖如圖3所示。伺服系統由基 於DSP的運動控制器、伺服驅動器、伺服電動機及光電 編碼器組成。伺服系統包含三個反饋子系統：位置環、 速度環、電流環，其工作原理如下：執行元件為交流伺 服電動機，伺服驅動器為速度、電流閉環的功率驅動元 件，光電編碼器擔負著檢測伺服電機速度和位置的任 務。伺服級計算機的主要功能是接受控制級發出的各 種運動控制命令，根據位置給定信號及光電編碼器的 位置反饋信號，分時完成各關節的誤差計算、控制演算法 及D／A轉換、將速度給定信號加至伺服組件的控制端 子，完成對各關節的位置伺服控制。管理級計算機採用 586工控機(或便攜筆記本)，主要完成離線編程、模擬、 與控制級通訊、作業管理等功能；控制級計算機採用586 工控機，主要完成用戶程序編輯、用戶程序解釋，向下位 機運動控制器發機器人運動指令、實時監控、輸入輸出 控制(如列印)等。示教盒通過控制級計算機可以獲得 機器人伺服系統中的數據(脈沖、轉角)，並用於控制級 計算機控制軟體中實現對機器人的示教及控制。 3 5R工業機器人運動控制軟體設計 5R工業機器人控制軟體採用C++Builder編程， 最終軟體運行在Windows環境下。C++Builder對在 Windows平台下開發應用程序時所涉及到的圖形用戶 界面(GUI)編程具有很強的支持能力，提供了可視化 的開發環境，可以方便調用硬體廠商提供的底層函數， 直接對硬體進行操作，而且生成目標代碼效率高。 所設計的控制軟體為分級式模塊化結構。 管理級主模塊具有離線編程、圖形模擬、資料查詢 及故障診斷等功能，其結構如圖4所示。 (1)離線編程模塊利用計算機圖形學的成果，建立 機器人及其工作環境的模型，利用規劃演算法，通過對圖 形和對象的操作，編制各種運動控制，在離線情況下生 成工作程序。 (2)圖形模擬模塊可預先模擬結果，便於檢查及優 化。 (3)資料查詢模塊可以查閱當日工作及近期工作 記錄、相關資料(生產數量、班次等)，並可以列印輸出 存檔。 (4)故障診斷模塊可以實時故障診斷，以代碼形式顯 示出故障類型，並為技術人員排除故障提供幫助信息。 控制級主模塊軟體結構如圖5所示。 (1)復位模塊使得機器人停機時或動作異常時，通 過特定的操作或自動的方式，使機器人回到作業原點。 機器人在作業原點，機構的各運動副所受力矩最小，它 確定了機器人待機的安全位姿。 (2)系統提供兩種示教方法。第一種示教方法即 「下位機+示教盒」的示教方法：示教盒和下位機操作 界面上的手動操作開關分別對應著裝配機器人的各種 動作和功能。通過高、中、低速、點動等速度檔次的選 擇，對機器人進行大致的定位和精確的位置微調。並 存儲期望的運動軌跡上機器人的位置、姿態參數。第 二種方法即離線模擬的示教方法。這種示教方法是在 計算機上建立起機器人作業環境的模型，再在這個模 型的基礎上生成示教數據的一種應用人工智慧的示教 方法。進行示教時使用計算機圖示的方法分析機器人與作業模型的位置關系，也可以通過特定指令指定機 器人的運動位置…。 4結束語 所開發的開放式工業機器人系統具有以下特點： (1)採用分布式二級控制結構，運動控制由基於 DSP的運動控制器M'CT8000F8完成，增加了系統的開 放性，以及運行處理的快速性及可靠性。 (2)考慮到具有良好的通用性，可以作為通用機器 人使用，具有較好的產業化、商品化前景。 (3)計算機輔助軟體採用基於Windows平台的 c++編程，通過調用底層函數可以對硬體進行直接操 作，可視化環境可提供良好的人機交互操作界面。 通過本機器人系統的研究開發，可極大地滿足工 業現場對機器人的開放性要求，進一步提高我國工礦 企業自動化水平。同時，也可作為機器人技術訓練平 台，加強工程人員能力鍛煉。 [參考文獻] [1]馬香峰，等．工業機器人的操作機設計[M]．北京：冶金工 業出版社，1996． [2]吳振彪．工業機器人[M]．武漢：華中理工大學出版社， 2006． [3]蔡自興．機器人學[M]．北京：清華大學出版社，2003． [4]王天然，曲道奎．工業機器人控制系統的開放體系結構 [J]．機器人，2002，24(3)：256—261． [5]深圳摩信科技有限公司．MCT8000系列控制器使用手冊 [z]．深圳：深圳摩信科技有限公司，2001． [6]張興國．環保壓縮機裝配機器人的運動學分析[J]．南通 工學院學報，2004(1)：32—34，38． [7]張興國．計算機輔助環保壓縮機裝配機器人運動學分析 [J]．機械設計與製造，2005(3)：98—100， [8]本書編寫委員會編著．程序設計VisualC++6[M]．北京： 電子工業出版社，2000． [9]吳斌，等．OpenGL編程實例與技巧[M]．北京：人民郵電出 版社，1999． [10]江早．OpenGLVC／VB圖形編程[M】．北京：中國科學技 術出版社，2001． [11]韓軍，等．6R機器人運動學控制實驗系統的研製[J]．實 驗室研究與探索，2003(5)：103—104．

H. 機器人控制演算法怎麼編寫

電機控制指令的寫入和狀態讀取對應硬體不同寄存器/地址，用中斷服務程序去負責讀取和寫入，剩下的邏輯運算，用你的c程序去做。

I. 機器人演算法和adas演算法有什麼區別嗎

我是相關專業~~~自動化其實也算~~專業課啊1、自動控制原理。自動控制是機器人運動的基礎，別看人類運動的很簡單，要讓機器人和諧的運動，需要大量的感測器的測量，並進行計算和模擬，最後根據這個，調整參數，進行干擾補償、負反饋、前後兩種串聯補償等等。（順便說一句，維納的《控制論》是一本好書，不僅僅限於工程哦~在社會人文學科都有用的，錢學森還有一本《工程式控制制論》，沒有看過。。不過大師的書一定很棒的。。）2、智能技術。額，這個暫且也算吧，我們學校自己開的。。。還分2-1和2-2，主要學各種專家系統、機器學習、智能計算、啟發式搜索、分布式人工智慧、許許多多智能演算法如蟻群演算法、神經網路。3、機器人學。這個挺厲害的，講解機器人運動中的數學計算，涉及空間描述，廣義坐標，瞬態運動學，雅可比矩陣顯式（線性代數基礎）、立體視覺、軌跡生成、關節空間動力學、拉格朗日方程（拉老爺子挺牛逼的。。到處都是啊啊啊啊）、控制學（就是自控）、順應性。需要比較好的數學基礎。到處都是公式啊名詞啊！！4、單片機開發。好像我們學校有這個課，我自己自費買的Arino開發板也算AVR單片機。機器人的成本、體積限制。要求我們不可能啥都用電腦來指揮，單片機體積小，也可以作為機器人的大腦，要讓機器人按照你的要求，就要寫好單片機程序。5、電機拖動。啊呀這個應該寫在前面的，不過我剛剛才想到。喵。。。類人機器人的關節是靠電機驅動的，就算不類人，也需要輪子吧~要控制好機器人的運動軌跡，就需要了解電機的原理，了解調速、啟動、電磁關系才能設計好機器人呢。智能專業不僅僅是機器人的。。。光學機器人太狹窄了。。智能不僅僅是機器人呢，想想天網吧，那種沒有實體的人工智慧才好玩的~俺們上課看老師放的機器人視頻還是挺有趣的，但是我國的智能學科在國際上還需要努力，美國在機器人運動方面超前我們十多年呢（低估了的）。。少年你要不要來學~貢獻一份力量唄~——————以下是豬的簽名———————————微笑的豬頭—真——帥——氣———————