机器人算法

A. 机器人编程怎么入门

学机器人编程入门要选择合适的编程语言，一定避免难度太高打消孩子学编程的兴趣。建议咨询童程童美，该机构会针对不同年龄段孩子推出不同的教学方案。

机器人编程的工程专业是培养适应社会发展需要的德、智、体、美全面发展，具有道德文化素质和社会责任感，掌握工业机器人技术工作必备的知识、技术、较强实践能力、创新精神，主要从事机器人工作站设计、装调与改造，机器人自动化生产线的设计、应用及运行管理等相关岗位工作，具有较强综合职业能力的高素质应用型专门人才。从教育机构和家长看来，少儿学习编程是一种健康有益的教育方式，对于促进儿童的思维能力有极大的好处，况且随着国家设定的未来要成为一个智能制造强国的目标，未来对高质量编程人才的需求会持续向好，所以从小学习编程，对孩子的未来选择面会更大，机会更多。【学少儿编程可以提高孩子逻辑思维、专注力！】

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B. MIT猎豹机器人算法很复杂吗

机器人是系统工程，考验的是材料、机械、动力、控制、计算机等学科的综合实力，四足机器人是个整体系统，它的难点不是在于某一块，而是很多问题的协调整合问题。比如你的算法可能很好，但没有一个强大可靠适合的处理器以及低延迟高频率的传感器，方法都白搭。更何况还有你的机械结构设计和制造问题等等。现实的机器人跟理论的差距就在这，理论知识很充沛不代表你能做出这个东西。对于实践类研究，有很多的实践问题，它们有时会占据科研人更多的时间。所以科研分为实验，理论和仿真，后两者相比麻烦事儿少点，能更专注理论创新上。而前者有时不仅要理论创新，还得要有相应的实践技能要求。下地跑跳的mit豹已经不用cpg了，控制算法应该是经典的slip模型，通常研究者需要简化机器人，使用一个只有几个关节连杆的简化模型进行数学分析，目的是找到一个稳定的步态和它对应的机械参数。模型分析后，具体实现起来就复杂的多了，要能充分抵抗环境中的不确定性就不容易。机械结构要能符合前面的简化动力学模型，保持强度的同时还有有顺应性，驱动要强力，又不能太重。同时，尽量简化传动结构，让电机的扭矩可以直接作用于脚尖产生需要的力，实现姿态控制，这比传统利用力传感器做反馈的阻抗控制的响应好，但是精度会差。bigdog和hyq就还是采用了力传感器。此外，必要的状态估计也要有，包括利用视觉和imu推测机器人状态，探测不平整地面等。他们的后续文章估计会涉及这些。mit豹成功的精髓就是巧妙设计的执行机构能完全配合高层的算法，这非常不易，不是一朝一夕之功。

C. 什么是机器人编程

所谓的机器人编程不就是为了让机器人做一件事情的时候设置的动作顺序描述，在一般情况下，机器人做的动作还有作业的指令主要经由程序实现控制的，就编程方法而言有2种，分别是示教编程方法和离线编程方法。其中示教编程方法包括示教、编辑和轨迹再现，可以通过示教盒示教和导引式示教两种途径实现。由于示教方式实用性强，操作简便，因此大部分机器人都采用这种方式。离线编程方法是利用计算机图形学成果，借助图形处理工具建立几何模型，通过一些规划算法来获取作业规划轨迹。与示教编程不同，离线编程不与机器人发生关系，在编程过程中机器人可以照常工作。

D. 核心算法是什么它对机器人有多重要

机器人的算法大方向可以分为感知算法与控制算法，感知算法一般是环境感知、路径规划，而控制算法一般分为决策算法、运动控制算法。环境感知算法获取环境各种数据，通常指以机器人的视觉所见的图像识别等 。

虽然对于工业机器人来说，要想实现高速下稳定精确的运动轨迹，精密的配件必不可少，如电机，伺服系统，还有非常重要的减速机等等。但是这些都只是硬件的需求，仅仅只有好的硬件，没有相应的核心算法，也就是缺少了控制硬件的大脑，那么工业机器人使用再好的硬件，也只能完成一些精确度要求不高的简单工作，而且还容易出问题。而这就是中国机器人制造商面临的最大问题。

作为工业级产品，衡量机器人优劣主要有两个标准：稳定性和精确性。核心控制器是影响稳定性的关键部件，有着工业机器人“大脑”之称。而软件相当于语言，把“大脑”的想法传递出去。 要讲好这门“语言”，就需要底层核心算法。

好的算法，几千行就能让机器人稳定运行不出故障；差的算法，几万行也达不到人家的水准。不掌握核心算法，生产精度需求不高的产品还勉强可以，但倘若应用到航天航空、军工等高端领域，就只能依赖进口工业机器人了。

对于机器人来说，每一个动作都需要核心控制器、伺服驱动器和伺服电机协同动作，而现在的机器人通常拥用多个服务器，因此多台伺服系统更需要核心算法提前进行计算。只有通过底层算法，国外核心控制器才可以通过伺服系统的电流环直接操作电机，实现高动态多轴非线性条件下的精密控制，同时还能满足极短响应延时的需求。这也是为何如今在中国的机器人市场上，6轴以上的高端机器人几乎被国外的机器人公司垄断。

E. 机器人编程是学的什么

机器人编程是学示教、编辑和轨迹再现的。

机器人编程为使机器人完成某种任务而设置的动作顺序描述。机器人运动和作业的指令都是由程序进行控制，常见的编制方法有两种，示教编程方法和离线编程方法。

其中示教编程方法包括示教、编辑和轨迹再现，可以通过示教盒示教和导引式示教两种途径实现。由于示教方式实用性强，操作简便，因此大部分机器人都采用这种方式。

离线编程方法是利用计算机图形学成果，借助图形处理工具建立几何模型，通过一些规划算法来获取作业规划轨迹。与示教编程不同，离线编程不与机器人发生关系，在编程过程中机器人可以照常工作。

编程语言：

于机器人专家来说，最重要的事情是开拓你的”编程思维”，而不是精通一种特定的编程语言。从很多方面来说，从哪种编程语言开始学习真的无关紧要。

学习的每种语言提升了编程思维，拥有了这种思维，去学习一种新编程语言的时候会容易不少。机器人编程中最流行的编程语言有BASIC、Pascal、工业机器人编程语言、LISP、硬件描述语言。

以上内容参考网络—机器人编程

F. 一个人能够开发出工业机器人核心算法吗

既然是核心了，那肯定基本上是由大佬弄出来的，大佬一个人那是能弄出来的

G. 机器人控制算法如何编写

基于DSP运动控制器的5R工业机器人系统设计 摘要：以所设计的开放式5R关节型工业机器人为研究对象，分析了该机器人的结构设计。该机器人采 用基于工控PC及DSP运动控制器的分布式控制结构，具有开放性强、运算速度快等特点，对其工作原理 进行了详细的说明。机器人的控制软件采用基于Windows平台下的VC++实现，具有良好的人机交互 功能，对各组成模块的作用进行了说明。所设计的开放式5R工业机器人系统，具有较好的实用性。 关键词：开放式；关节型；工业机器人；控制软件 0引言 工业机器人技术在现代工业生产自动化领域得到 了广泛的应用，也对工程技术人员提出更高的要求，作 为机械工程及自动化专业的技术人才迫切需要掌握这 一 先进技术。为了能更好地加强技术人员对工业机器 人的技能实践与技术掌握，需要开放性强的设备来满 足要求。本文阐述了我们所开发设计的一种5R关节 型工业机器人系统，可以作为通用的工业机器人应用 于现场，也可作为教学培训设备。 1 5R工业机器人操作机结构设计 关节型工业机器人由2个肩关节和1个肘关节进 行定位，由2个或3个腕关节进行定向，其中一个肩关节 绕铅直轴旋转，另一个肩关节实现俯仰，这两个肩关节 轴线正交。肘关节平行于第二个肩关节轴线。这种构 型的机器人动作灵活、工作空间大，在作业空间内手臂 的干涉最小，结构紧凑，占地面积小，关节上相对运动部 位容易密封防尘，但运动学复杂、运动学反解困难，控制 时计算量大。在工业用应用是一种通用型机器人¨。 1．1 5R工业机器人操作机结构 所设计的5R关节型机器人具有5个自由度，结构 简图如图1所示。5个自由度分别是：肩部旋转关节 J1、大臂旋转关节J2、小臂旋转关节J3、手腕仰俯运动 关节J4和在旋转运动关节J5。总体设计思想为：选用 伺服电机(带制动器)驱动，通过同步带、轮系等机械机 构进行间接传动。腕关节上设计有装配手爪用法兰， 通过不断地更换手爪来实现不同的作业任务。 1．2 5R工业机器人参数 表1为设计的5R工业机器人参数。 2 5R工业机器人开放式控制系统 机器人控制技术对其性能的优良起着重大的作用。随着机器人控制技术的发展，针对结构封闭的机 器人控制器的缺陷，开发“具有开发性结构的模块化、 标准化机器人控制器”是当前机器人控制器发展的趋 势]。为提高稳定性、可靠性和抗干扰性，采用“工业 PC+DSP运动控制器”的结构来实现机器人的控制：伺 服系统中伺服级计算机采用以信号处理器(DSP)为核 心的多轴运动控制器，借助DSP高速信号处理能力与 运算能力，可同时控制多轴运动，实现复杂的控制算法 并获得优良的伺服性能。 2．1基于DSP的运动控制器MCT8000F8简介 深圳摩信科技公司MCT8000F8运动控制器是基 于网络技术的开放式结构高性能DSP8轴运动控制器， 包括主控制板、接口板以及控制软件等，具有开放式、 高速、高精度、网际在线控制、多轴同步控制、可重构 性、高集成度、高可靠性和安全性等特点，是新一代开 放式结构高性能可编程运动控制器。 图2为DSP多轴运动控制器硬件原理图。图中增 量编码器的A0(／A0)、B0(／B0)、c0(／CO)信号作为 位置反馈，运动控制器通过四倍频、加减计数器得到实 际的位置，实际位置信息存在位置寄存器中，计算机可 以通过控制寄存器进行读取。运动控制卡的目标位置 由计算机通过机器人运动轨迹规划求得，通过内部计 算得到位置误差值，再经过加减速控制和数字滤波后， 送到D／A转换(DAC)、运算放大器、脉宽调制器 (PWM)硬件处理电路，转化后输出伺服电机的控制信 号或PWM信号。各个关节可以完成独立伺服控制，能 够实现线性插补控制、二轴圆弧插补控制。 2．2机器人控制系统结构及工作原理 基于PC的Windows操作系统，因其友好的人机界 面和广泛的用户基础，而成为基于PC控制器的首选。 采用PC作为机器人控制器的主机系统的优点是：①成 本低；②具有开放性；③完备的软件开发环境和丰富的 软件资源；④良好的通讯功能。机器人控制结构上采 用了上、下两级计算机系统完成对机器人的控制：上级 主控计算机负责整个系统管理，下级则实现对各个关 节的插补运算和伺服控制。这里通过采用一台工业 PC+DSP运动控制卡的结构来实现机器人控制。实验 结果证明了采用Pc+DSP的计算结构可以充分利用 DSP运算的高速性，满足机器人控制的实时需求，实现 较高的运动控制性能。 机器人伺服系统框图如图3所示。伺服系统由基 于DSP的运动控制器、伺服驱动器、伺服电动机及光电 编码器组成。伺服系统包含三个反馈子系统：位置环、 速度环、电流环，其工作原理如下：执行元件为交流伺 服电动机，伺服驱动器为速度、电流闭环的功率驱动元 件，光电编码器担负着检测伺服电机速度和位置的任 务。伺服级计算机的主要功能是接受控制级发出的各 种运动控制命令，根据位置给定信号及光电编码器的 位置反馈信号，分时完成各关节的误差计算、控制算法 及D／A转换、将速度给定信号加至伺服组件的控制端 子，完成对各关节的位置伺服控制。管理级计算机采用 586工控机(或便携笔记本)，主要完成离线编程、仿真、 与控制级通讯、作业管理等功能；控制级计算机采用586 工控机，主要完成用户程序编辑、用户程序解释，向下位 机运动控制器发机器人运动指令、实时监控、输入输出 控制(如打印)等。示教盒通过控制级计算机可以获得 机器人伺服系统中的数据(脉冲、转角)，并用于控制级 计算机控制软件中实现对机器人的示教及控制。 3 5R工业机器人运动控制软件设计 5R工业机器人控制软件采用C++Builder编程， 最终软件运行在Windows环境下。C++Builder对在 Windows平台下开发应用程序时所涉及到的图形用户 界面(GUI)编程具有很强的支持能力，提供了可视化 的开发环境，可以方便调用硬件厂商提供的底层函数， 直接对硬件进行操作，而且生成目标代码效率高。 所设计的控制软件为分级式模块化结构。 管理级主模块具有离线编程、图形仿真、资料查询 及故障诊断等功能，其结构如图4所示。 (1)离线编程模块利用计算机图形学的成果，建立 机器人及其工作环境的模型，利用规划算法，通过对图 形和对象的操作，编制各种运动控制，在离线情况下生 成工作程序。 (2)图形仿真模块可预先模拟结果，便于检查及优 化。 (3)资料查询模块可以查阅当日工作及近期工作 记录、相关资料(生产数量、班次等)，并可以打印输出 存档。 (4)故障诊断模块可以实时故障诊断，以代码形式显 示出故障类型，并为技术人员排除故障提供帮助信息。 控制级主模块软件结构如图5所示。 (1)复位模块使得机器人停机时或动作异常时，通 过特定的操作或自动的方式，使机器人回到作业原点。 机器人在作业原点，机构的各运动副所受力矩最小，它 确定了机器人待机的安全位姿。 (2)系统提供两种示教方法。第一种示教方法即 “下位机+示教盒”的示教方法：示教盒和下位机操作 界面上的手动操作开关分别对应着装配机器人的各种 动作和功能。通过高、中、低速、点动等速度档次的选 择，对机器人进行大致的定位和精确的位置微调。并 存储期望的运动轨迹上机器人的位置、姿态参数。第 二种方法即离线仿真的示教方法。这种示教方法是在 计算机上建立起机器人作业环境的模型，再在这个模 型的基础上生成示教数据的一种应用人工智能的示教 方法。进行示教时使用计算机图示的方法分析机器人与作业模型的位置关系，也可以通过特定指令指定机 器人的运动位置…。 4结束语 所开发的开放式工业机器人系统具有以下特点： (1)采用分布式二级控制结构，运动控制由基于 DSP的运动控制器M'CT8000F8完成，增加了系统的开 放性，以及运行处理的快速性及可靠性。 (2)考虑到具有良好的通用性，可以作为通用机器 人使用，具有较好的产业化、商品化前景。 (3)计算机辅助软件采用基于Windows平台的 c++编程，通过调用底层函数可以对硬件进行直接操 作，可视化环境可提供良好的人机交互操作界面。 通过本机器人系统的研究开发，可极大地满足工 业现场对机器人的开放性要求，进一步提高我国工矿 企业自动化水平。同时，也可作为机器人技术训练平 台，加强工程人员能力锻炼。 [参考文献] [1]马香峰，等．工业机器人的操作机设计[M]．北京：冶金工 业出版社，1996． [2]吴振彪．工业机器人[M]．武汉：华中理工大学出版社， 2006． [3]蔡自兴．机器人学[M]．北京：清华大学出版社，2003． [4]王天然，曲道奎．工业机器人控制系统的开放体系结构 [J]．机器人，2002，24(3)：256—261． [5]深圳摩信科技有限公司．MCT8000系列控制器使用手册 [z]．深圳：深圳摩信科技有限公司，2001． [6]张兴国．环保压缩机装配机器人的运动学分析[J]．南通 工学院学报，2004(1)：32—34，38． [7]张兴国．计算机辅助环保压缩机装配机器人运动学分析 [J]．机械设计与制造，2005(3)：98—100， [8]本书编写委员会编着．程序设计VisualC++6[M]．北京： 电子工业出版社，2000． [9]吴斌，等．OpenGL编程实例与技巧[M]．北京：人民邮电出 版社，1999． [10]江早．OpenGLVC／VB图形编程[M】．北京：中国科学技 术出版社，2001． [11]韩军，等．6R机器人运动学控制实验系统的研制[J]．实 验室研究与探索，2003(5)：103—104．

H. 机器人控制算法怎么编写

电机控制指令的写入和状态读取对应硬件不同寄存器/地址，用中断服务程序去负责读取和写入，剩下的逻辑运算，用你的c程序去做。

I. 机器人算法和adas算法有什么区别吗

我是相关专业~~~自动化其实也算~~专业课啊1、自动控制原理。自动控制是机器人运动的基础，别看人类运动的很简单，要让机器人和谐的运动，需要大量的传感器的测量，并进行计算和模拟，最后根据这个，调整参数，进行干扰补偿、负反馈、前后两种串联补偿等等。（顺便说一句，维纳的《控制论》是一本好书，不仅仅限于工程哦~在社会人文学科都有用的，钱学森还有一本《工程控制论》，没有看过。。不过大师的书一定很棒的。。）2、智能技术。额，这个暂且也算吧，我们学校自己开的。。。还分2-1和2-2，主要学各种专家系统、机器学习、智能计算、启发式搜索、分布式人工智能、许许多多智能算法如蚁群算法、神经网络。3、机器人学。这个挺厉害的，讲解机器人运动中的数学计算，涉及空间描述，广义坐标，瞬态运动学，雅可比矩阵显式（线性代数基础）、立体视觉、轨迹生成、关节空间动力学、拉格朗日方程（拉老爷子挺牛逼的。。到处都是啊啊啊啊）、控制学（就是自控）、顺应性。需要比较好的数学基础。到处都是公式啊名词啊！！4、单片机开发。好像我们学校有这个课，我自己自费买的Arino开发板也算AVR单片机。机器人的成本、体积限制。要求我们不可能啥都用电脑来指挥，单片机体积小，也可以作为机器人的大脑，要让机器人按照你的要求，就要写好单片机程序。5、电机拖动。啊呀这个应该写在前面的，不过我刚刚才想到。喵。。。类人机器人的关节是靠电机驱动的，就算不类人，也需要轮子吧~要控制好机器人的运动轨迹，就需要了解电机的原理，了解调速、启动、电磁关系才能设计好机器人呢。智能专业不仅仅是机器人的。。。光学机器人太狭窄了。。智能不仅仅是机器人呢，想想天网吧，那种没有实体的人工智能才好玩的~俺们上课看老师放的机器人视频还是挺有趣的，但是我国的智能学科在国际上还需要努力，美国在机器人运动方面超前我们十多年呢（低估了的）。。少年你要不要来学~贡献一份力量呗~——————以下是猪的签名———————————微笑的猪头—真——帅——气———————