機(jī)器人模塊化綜述課件

機(jī)器人的模塊化——工學(xué)院11級(jí)——雷博讓我們從這說(shuō)起這是一個(gè)什么？一塊積木而已那如果把這些積木“相加”呢？=那如果把這些積木“相加”呢？=那如果把這些積木“相加”呢？=機(jī)器人也能夠由模塊拼加出來(lái)。機(jī)器人的模塊化what？模塊化，就是將機(jī)器人某些要素組合在一起，構(gòu)成一個(gè)具有特定功能的子系統(tǒng)；再將這個(gè)子系統(tǒng)作為通用性的模塊與其他子系統(tǒng)進(jìn)行組合，構(gòu)成一個(gè)完整的機(jī)器人，甚至產(chǎn)生多種不同功能或相同功能、不同性能的效果。機(jī)器人的模塊化why?1、機(jī)器人模塊化的目的是為了降低機(jī)器人研發(fā)的復(fù)雜度，使設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試和維護(hù)等操作簡(jiǎn)單化，經(jīng)濟(jì)化、高效化。機(jī)器人的模塊化why?2、自我修復(fù)能力模塊化機(jī)器人的可造性非常強(qiáng)，能夠重新組裝成任何想得到的形態(tài)。如果每一個(gè)模塊都一模一樣，損壞的模塊能夠自我修復(fù)，卸下壞掉的模塊或簡(jiǎn)單地吸納一個(gè)新的模塊。將它們放置在一起，模塊可能像一盤(pán)沙子或一攤水銀，但是當(dāng)這些零件發(fā)生聯(lián)系后，模塊機(jī)器人可以組裝成任何形式。像walli舊成了這樣，你還會(huì)喜歡嗎？機(jī)器人的模塊化how?機(jī)器人模塊化在于按照機(jī)器人各組分結(jié)構(gòu)特性，功能特點(diǎn)，連接模塊特點(diǎn)等標(biāo)準(zhǔn)對(duì)機(jī)器人各組分進(jìn)行分組，這在不同機(jī)器人上有不同的分組情況和模塊化結(jié)果。讓我們來(lái)看個(gè)例子機(jī)器人的模塊化/v_show/id_XMjU3NTYyMTY0.html/v_show/id_XMjI2NzUwNzAw.html/v_show/id_XMjI2NzYwNjg0.html/v_show/id_XMjI2NzYwOTAw.html/v_show/id_XMjI2NzUxNDM2.html把這些模塊或縱向連成一條，或橫向并排，或交錯(cuò)組合，“你看，這樣的隨機(jī)變化組合，可以讓智能模塊機(jī)器人根據(jù)不同的地形執(zhí)行和完成任務(wù)，也是以前的模塊機(jī)器人沒(méi)有的功能?！薄梯x加州大學(xué)戴維斯分校集成工程實(shí)驗(yàn)室主任機(jī)器人的模塊化一般意義下的機(jī)器人模塊可以分成這些：1.語(yǔ)音模塊——用于語(yǔ)音對(duì)話、語(yǔ)音控制。2.燈光表達(dá)模塊——用于機(jī)器人狀態(tài)顯示、感情表達(dá)（喜、怒、哀、樂(lè)）3.控制模塊——I/O+決策，即機(jī)器人的大腦，其控制能力及AI由編程者的水平?jīng)Q定。4.傳感器模塊——對(duì)外界環(huán)境的的感知。5.電源模塊——為機(jī)器人提供能源，常用有3v、5v、6v、9v、12v。6.減速電機(jī)——常用于機(jī)器人行走驅(qū)動(dòng)，根據(jù)需要選擇變比。7.驅(qū)動(dòng)模塊——機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，常選用行模中的舵機(jī)。8.視頻模塊——機(jī)器人的眼9.機(jī)械模塊10.無(wú)線通訊模塊11.控制軟件這是百度說(shuō)的：/question/40156798機(jī)器人的模塊化如果在概括一點(diǎn)可以這么分一下：1、機(jī)器人需要用能量驅(qū)動(dòng)——能量模塊。即是機(jī)器人從外界獲得能量來(lái)源，再轉(zhuǎn)化成自身能量并最終通過(guò)一定的方式表達(dá)出來(lái)的相關(guān)結(jié)構(gòu)單元和過(guò)程。機(jī)器人的模塊化如果在概括一點(diǎn)可以這么分一下：2、機(jī)器人需要隨時(shí)了解周?chē)h(huán)境和自身的狀態(tài)——感知模塊搭配合作與核心技術(shù)構(gòu)想：1、收集到信息主要來(lái)自三方面，一是人工輸入和機(jī)器人之間的交流，二是機(jī)器人自身對(duì)外界環(huán)境的信息收集，三是機(jī)器人對(duì)自身各項(xiàng)理化參數(shù)的收集。2、信息自傳感器收集后需要就地進(jìn)行一下預(yù)處理（以減輕信息傳遞模塊和終端計(jì)算模塊的工作負(fù)荷）。傳感器按照一定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)信息進(jìn)行篩選，比如某處的溫度高于某個(gè)值時(shí)就上報(bào)，否則就地“放手”；再比如兩處同性質(zhì)數(shù)據(jù)結(jié)果在一定范圍內(nèi)，則按一定的方式取一個(gè)函數(shù)值上報(bào)。緊接著就收集處理下一時(shí)間單元收集到的信息。3、傳感器自動(dòng)的將各種理化參數(shù)轉(zhuǎn)化為機(jī)器人語(yǔ)言開(kāi)始逐層“上報(bào)”；

機(jī)器人的模塊化如果在概括一點(diǎn)可以這么分一下：3、知道環(huán)境和自己狀態(tài)后還需要進(jìn)行“思考”——終端計(jì)算模塊兩個(gè)核心點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)，連接線；實(shí)現(xiàn)方式：連接的創(chuàng)建，修改，比較，斷開(kāi)，特征性相連；

節(jié)點(diǎn)的創(chuàng)建和刪除；

機(jī)器人的模塊化如果在概括一點(diǎn)可以這么下：思考后還要有所反應(yīng)，不能什么都不做——表達(dá)模塊運(yùn)動(dòng)與力量表達(dá)子模塊：通過(guò)與感知模塊（全方位了解和識(shí)別包括附帶的其他事物在內(nèi)的周邊環(huán)境，并監(jiān)控自身各參數(shù)狀態(tài)），能源模塊（提供能量），力量表達(dá)模塊（將能量進(jìn)行表達(dá)，比如人通過(guò)雙腿實(shí)現(xiàn)平衡），記憶與存儲(chǔ)模塊（調(diào)用運(yùn)動(dòng)歷史上的類似運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)作為參照），終端計(jì)算模塊（分析周?chē)h(huán)境、運(yùn)動(dòng)歷史、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)和自身狀態(tài)，調(diào)控新的力量表達(dá)以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)）的通力協(xié)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)自身運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的動(dòng)態(tài)控制。實(shí)現(xiàn)目標(biāo)與應(yīng)用前景：機(jī)器人（及其附帶的其他事物，通俗講就是貨物）能夠自主性完成目標(biāo)指向性運(yùn)動(dòng)，而基本上不受環(huán)境影響。比如美國(guó)波士頓