网站的排版问题,怎么做打码网站,wordpress汉语公益,惠州seo整站优化来源#xff1a;机器人大讲堂近年来#xff0c;随着工业 4.0 标准的不断推进和人工智能、物联网、大数据等技术的快速发展#xff0c;机器人产业迎来新一轮浪潮#xff0c;正逐步向系统化、模块化、智能化的方向发展。除了传统的工业机器人外#xff0c;在特种机器人和服务… 来源机器人大讲堂近年来随着工业 4.0 标准的不断推进和人工智能、物联网、大数据等技术的快速发展机器人产业迎来新一轮浪潮正逐步向系统化、模块化、智能化的方向发展。除了传统的工业机器人外在特种机器人和服务机器人领域如水下机器人、娱乐机器人、医疗机器人、教育机器人、物流机器人等也都得到了大量的应用。那么如何利用机器视觉、多传感器融合、自主导航、交互系统等技术进一步加速机器人产品的智能化融合如何快速有效地提高产品开发效率促进产品迭代周期就成为业界产品研发的重要课题。本文聚焦于感知、决策和执行等机器人系统开发全面环节阐述如何利用MATLAB Simulink将机器人构想、概念转变为自主系统的相关技术环节并展示系统级建模、仿真、测试及自动代码生成技术在产品开发中的实际应用。自主机器人的路径规划和导航使用 MATLAB 和 Simulink您能够▶使用您开发的算法连接并控制机器人。▶开发跨硬件的算法并连接到机器人操作系统 (ROS)。▶连接到各种传感器和作动器以便您发送控制信号或分析多种类型的数据。▶可采用多种语言如 C/C、VHDL/Verilog、结构化文本和 CUDA为微控制器、FPGA、PLC和 GPU 等嵌入式目标自动生成代码从而摆脱手动编码。▶使用预置的硬件支持包连接到低成本硬件如 Arduino 和 Raspberry Pi。▶通过创建可共享的代码和应用程序简化设计评审。▶可利用遗留代码并与现有机器人系统集成。 使用 MATLAB 和 Simulink 简化机器人路径规划和导航的复杂任务。此演示介绍了如何仿真自主机器人只使用三个组件路径、汽车模型和路径跟踪算法。一、机器人物理系统建模在机器人系统开发中通过对被控物理系统进行准确的建模仿真可以帮助开发人员更加容易设计出实现预定控制目标的控制器并且评估机器人物理系统的行为。在设计机器人硬件平台时利用MATLAB和Simulink可以设计和分析三维刚体机械机构如汽车平台和机械臂和执行机构如机电或流体系统。通过直接向 Simulink 中导入URDF文件或利用 SolidWorks和Onshape等CAD 软件可以直接使用现有CAD文件添加摩擦等约束条件使用电气、液压或气动以及其他组件进行多域系统建模。运行后可将设计模型重用为数字映射。在机器人物理系统设计领域MathWorks的Simscape产品系列提供全面的物理系统设计组件包括机械、电器、磁场、液压、气压和热等可跨越复合物理区域进行建模。二、机器人环境感知机器人环境感知是智能机器人的神经中枢作用是获取机器人内外部环境信息并把这些信息反馈给控制系统进行决策。开发人员可以开发跨硬件的算法并连接到机器人操作系统 (ROS)通过 ROS 连接到传感器。摄像机、LiDAR 和 IMU 等特定传感器有ROS消息可转换为MATLAB数据类型进行分析和可视化。设计人员可以实现常见传感器处理工作流程自动化比如导入和批处理大型数据集、传感器校准、降噪、几何变换、分割和配准。在获取到传感器的数据之后利用内置的 MATLAB 应用程序可交互地执行对象检测和追踪、运动评估、三维点云处理和传感器融合。使用卷积神经网络 (CNN)运用深度学习进行图像分类、回归分析和特征学习。将算法自动转换为 C/C、定点、HDL 或 CUDA 代码。三、机器人路径规划和轨迹控制运动规划是机器人控制的重要决策依据是确保机器人达到目的的最优路径并不与任何障碍物碰撞的手段。在进行机器人运动规划和轨迹控制时可以通过以下的方式实现1使用 LiDAR 传感器数据通过 Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) 创建环境地图2通过设计路径规划算法进行路径和运动规划在受约束的环境中导航3使用路径规划器计算任何给定地图中的无障碍路径4实现状态机定义决策所需的条件和行动5设计决策算法让机器人在面对不确定情况时能做出决策在协作环境中执行安全操作。四、基于AI的机器人控制系统设计如何赋予机器人自主学习的能力是人工智能领域的重要发展方向为适应日趋复杂的应用场景需要机器人系统学习大量的输入数据自动优化控制策略。利用MATLAB Simulink可以实现基于强化学习的机器人控制系统设计。设计人员使用算法和应用程序系统性地分析、设计和可视化复杂系统在时域和频域中的行为。使用交互式方法如波特回路整形和根轨迹方法来自动调节补偿器参数。还可以调节增益调度控制器并指定多个调节目标如参考跟踪、干扰抑制和稳定裕度。并且可以实现代码生成和需求可追溯性有助于验证设计人员的系统确认符合要求。以上部分介绍了机器人系统开发中的关键技术的理论概要并对如何利用MATLAB Simulink进行机器人系统的建模、仿真、测试进行了阐述。未来智能实验室的主要工作包括建立AI智能系统智商评测体系开展世界人工智能智商评测开展互联网城市云脑研究计划构建互联网城市云脑技术和企业图谱为提升企业行业与城市的智能水平服务。 如果您对实验室的研究感兴趣欢迎加入未来智能实验室线上平台。扫描以下二维码或点击本文左下角“阅读原文”
