仿真機器人簡介

1、機器人比賽及平臺簡介RoboCup中國機器人大賽國際水中機器人（中國）大賽小型組中型組類人組標準平臺組足球仿真組足球仿真組全局視覺組自主視覺組2D仿真組已經(jīng)有了實體機器人，我們?yōu)槭裁催€要在計算機上進行仿真呢？實體有損壞要修，仿真軟件重啟就是了。先通過仿真研究，研究成果再應用到實體上。所以我們現(xiàn)在主要把精力放在了仿真研究上。 機器人技術是一項高度交叉的綜合性前沿技術，他融合了信息技術、電子工程、機械工程、控制理論、傳感技術以及人工智能等前沿科學技術，是各種先進技術的綜合性平臺。自從20世紀60年代初世界第一臺機器人誕生以后，機器人技術得到了迅速地發(fā)展，無論是現(xiàn)實中的智能機器人還是計算機軟件中的仿

2、真自主體，機器人在動力學建模和主體之間協(xié)作運動策略上都具有一定的模仿生物的機能，并具備智能化功能，最終服務于人類。水中機器人比賽水中機器人比賽2D仿真平臺仿真平臺 在陸地機器人迅速發(fā)展的同時，水下機器人的發(fā)展卻比較緩慢，而水下世界將是人類未來生存、利用開發(fā)的資源寶庫。但是，目前國際上還沒有設立任何一項水下機器人比賽項目，另外，在水下機器人的研究過程中，研究人員發(fā)現(xiàn)，要測試機器人應用技術，他們將面臨機器人構件加工制作、傳感器信息整合、機器人運動控制、多機器人協(xié)作工作以及水下環(huán)境不確定性等復雜問題，這些需要花費大量的時間和精力進行水下機器人技術測試的前期準備工作、數(shù)據(jù)處理工作。 針對目前水下仿生機

3、器魚和水中機器人比賽研發(fā)中遇到的困難，水中機器人比賽2D仿真平臺提供一種真實的仿生機器魚水球比賽實時仿真系統(tǒng)，真實地模擬水下仿生機器魚各個關節(jié)的位姿變化、運動狀態(tài)變化情況及機器魚水球比賽運行狀況，能更好地測試水下仿生機器魚各種運動學理論、水波擾動理論、碰撞理論、運動策略算法等水下仿生機器魚體系結構，從而更好地對水下仿生機器魚結構系統(tǒng)及控制策略系統(tǒng)進行改進，同時降低了研發(fā)成本，使更多的人加入到研發(fā)隊伍中來，更好地促進水下機器人技術的發(fā)展。開發(fā)平臺簡介開發(fā)平臺簡介 水中機器人比賽2D仿真平臺（URWPGSim2D）是基于Microsoft Robotics Studio SDK1.5開發(fā)的，充分利

4、用了平臺提供的仿真引擎服務。運行時由CCR和DSS兩個主要的組件構成，方便用戶編譯、監(jiān)視、發(fā)布以及根據(jù)需要構建各種各樣的應用程序。北京大學智能控制實驗室 URWPGSim2D的主要作用是作為水中機器人競賽平臺和水中機器人科研平臺，要求方便開展競賽和實驗項目，方便獨立編寫競賽和實驗項目的策略算法。 URWPGSim2D包括服務端(URWPGSim2DServer)和客戶端(URWPGSim2DClient)兩部分。服務端模擬水中環(huán)境，控制和呈現(xiàn)仿真過程及結果，向客戶端發(fā)送實時仿真環(huán)境和過程信息，半分布式客戶端模擬水中機器人隊伍，加載比賽或實驗策略，完成決策計算過程，向服務端發(fā)送決策結果。仿真平臺

5、的結構仿真平臺的結構客戶端機器魚策略機器魚策略機器魚策略。核心控制模塊環(huán)境設置模塊公共接口模塊機器魚策略機器魚策略機器魚策略。運動學建模顯示模塊輔助模塊WindowsWindowsWindows服務器端客戶端TCP/IP DllTCP/IP Dll服務端URWPGSim2DServer上的Referee-Strategy選擇“Local”。本地模式下，仿真使命所有參與隊伍的策略都在服務端加載，和URWPGSim2DServer.exe運行于同一進程空間，由于仿真循環(huán)也運行在URWPGSim2DServer.exe進程空間中，所有策略和仿真循環(huán)運行于同一進程空間。于是所有隊伍的所有仿真機器魚控制

6、指令及仿真循環(huán)運行指令均來自同一進程，因此本地模式是集中式仿真模式。服務端URWPGSim2DServer界面上“Referee-Strategy”選擇“Remote”。遠程模式下，必須啟動當前仿真使命參與隊伍數(shù)量同樣多的URWPGSim2DClient.exe進程，用于加載各支隊伍的策略。這些進程可以與服務端進程處于同一臺電腦，也可以分別位于不同的電腦，只要這些電腦處于同一局域網(wǎng)內。每支隊伍的策略，和加載它的URWPGSim2DClient.exe進程運行于同一進程空間。于是每支隊伍的所有仿真機器魚控制指令獨立于仿真循環(huán)運行指令，各支隊伍的仿真機器魚控制指令也相互獨立，但隊伍內部各仿真機器魚

7、的控制指令則來自同一進程。因此遠程模式是半分布式仿真模式?？蛻舳嗽O計框架客戶端設計框架用戶策略模塊環(huán)境信息公共接口模塊策略所需的組件所需的組件平臺安裝平臺安裝 水下機器人比賽仿真平臺需要DirectX、.Net Framework、AGEIA的支持:（1）VS2010（Visual Studio 2010 C#模塊必選安裝）（2）MRS（Microsoft Robotics Studio (1.5) 所用DLL已包含在URWPGSim2D中）（3）XNS framwork3.1（4）DirectX（推薦：directx_jun2008）（5）水下機器人比賽Simulator仿真平臺（6）WMEncoder_cn（錄像功能解碼器，可選）顯示區(qū)時間隊名坐標裁判控制策略加載比賽控制錄像功能開始一場比賽開始一場比賽（1）選