一、 簡介
TPE-MRL輪式智能移動機器人是由清華大學科教儀器廠研制開發的機器人教學研究平臺,該平臺能夠把機械設計、機器人技術、控制技術、傳感器技術、圖像處理技術、語音處理技術、嵌入式技術、軟件技術以及人工智能等學科知識融會貫通,從而達到“全面培養能力,綜合掌握知識”的教學目的。該平臺具有移動、避障、姿態控制、定位、決策、視覺、語音、無線通訊等功能,擁有強大的計算能力。在該平臺上可開展機器人技術相關的圖像處理、移動算法、路徑規劃、智能算法等研究項目和教學實驗。該平臺具有功能擴展性,可接多種傳感器,擴展其功能。
二、 適用范圍:
1、高等院校機器人技術、機械系統、機電控制、傳感技術、嵌入式技術等教學實驗平臺;
2、大專、本科生畢業設計,研究生科研實驗平臺;
3、機器人竟賽、科技活動實驗平臺;
4、學生自主創新性實驗平臺
三、 平臺特點:
1、通用性
該平臺是在調研了市場上的自動控制實驗裝置、傳感器檢測實驗裝置、圖像處理實驗裝置和嵌入式實驗裝置等設備后,采用ARM9(32位微處理器)為核心控制器和使用普遍的傳感器、自動控制和圖像處理技術,使學校在課程銜接方面方便,學生的學習過程無障礙。
2、工程性
該平臺是一個集機械、電機、電子、控制、計算機及人工智能為一體的教學研究平臺,學生可在該平臺開展多學科綜合實驗,使教學效果更具有工程性。
3、系統性
該平臺除了有硬件平臺,還有配套實驗指導書、技術手冊、范例程序,這些資源能夠使用戶系統的掌握該平臺的使用,又快又好的開出各種課程及實驗項目。
4、開放性
該平臺的軟件源代碼完全對用戶開放,使用戶在教學過程無障礙。
四、 技術指標與配置:
外形尺寸:直徑300 mm 高H=220 mm;
重量:4KG;
爬坡能力:〉15度;
越障能力:〉1CM;
適應場地:室內水泥地面、地板、地磚;
移動方式:雙輪附加導向輪;
電池:鋰電池,充電時間5小時,連續工作大于1小時;
電機:直流電機2個;
驅動器:直流電機驅動器,具備過熱保護、過流保護;
控制器:ARM9,32位微控制器,Linux操作系統;
顯示器:觸摸屏;
揚聲器:立體聲;
通訊方式:無線通訊;
傳感器:攝像頭、語音傳感器、雙軸傾角計傳感器、紅外傳感器、碰撞傳感器、光敏傳感器
擴展接口:可擴展A/D,D/A接口大于4個
函數庫:運動控制、圖像處理、傳感器采集等函數
技術文檔:機器人軟件開發源代碼、實驗指導書、使用說明書、實驗程序源代碼
五、 實驗內容:
1、輪式智能移動機器人的驅動系統設計與調試;
2、輪式智能移動機器人的控制系統的硬件設計與調試;
3、輪式智能移動機器人的控制系統的軟件設計與調試;
4、機器人的無線通信系統的軟、硬件設計與調試;
5、機器人的紅外傳感器系統的軟、硬件設計與調試;
6、機器人的人機交互系統的軟、硬件設計與調試;
7、機器人的視覺伺服與圖像處理的軟、硬件設計與調試;
8、機器人的碰撞傳感器系統的軟、硬件設計與調試;
9、輪式智能移動機器人的基于雙軸傾角計的姿態檢測與控制實驗;
10、輪式智能移動機器人的路徑規劃實驗;
11、輪式智能移動機器人的行為規劃實驗;
12、輪式智能移動機器人的智能決策實驗;