自主移動(dòng)機(jī)器人培訓(xùn)教材.ppt

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全自主移動(dòng)機(jī)器人,自主移動(dòng)機(jī)器人,培訓(xùn)教程,全自主移動(dòng)機(jī)器人,深圳市鷗鵬科技有限公司簡介,深圳市鷗鵬科技有限公司(OpenTechnologyLtd)是一家專業(yè)從事機(jī)電一體化和專業(yè)機(jī)器人創(chuàng)新產(chǎn)品研究、開發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù)企業(yè)，開發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的機(jī)電一體化和專業(yè)機(jī)器人集成技術(shù)及產(chǎn)品不僅可以廣泛的應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，而且還可以廣泛的應(yīng)用于普通高等院校和職業(yè)技術(shù)學(xué)院的自動(dòng)化和機(jī)電一體化等相關(guān)專業(yè)的實(shí)訓(xùn)、教學(xué)和研究。本手冊(cè)主要圍繞普通高等院校和職業(yè)技術(shù)學(xué)院的數(shù)控原理與數(shù)控技術(shù)、專業(yè)機(jī)器人和控制原理和控制工程等綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)來介紹產(chǎn)品，但這些產(chǎn)品并不僅僅限于教學(xué)應(yīng)用，他們的大多數(shù)產(chǎn)品都可以直接應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。更詳細(xì)信息請(qǐng)登錄：www.open-,全自主移動(dòng)機(jī)器人,自主移動(dòng)機(jī)器人簡介,Robocup足球機(jī)器人世界杯是目前世界上規(guī)模最大的智能機(jī)器人聯(lián)盟。Robocup中型組足球機(jī)器人是目前Robocup足球機(jī)器人比賽中最富挑戰(zhàn)性的課題之一，博得許多機(jī)器人研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)的青睞。DM-B系列智能機(jī)器人系統(tǒng)既能夠面向RobotCup中型組足球機(jī)器人競賽提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)比賽任務(wù)。能夠用于如實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)視覺、多機(jī)器人協(xié)作算法等其他多種研究。還可以滿足機(jī)電，自動(dòng)控制等課程的教學(xué)演示、工程實(shí)訓(xùn)，以提高學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力?？蓴U(kuò)展成工業(yè)領(lǐng)域和服務(wù)領(lǐng)域的智能無人小車和智能服務(wù)機(jī)器人。,全自主移動(dòng)機(jī)器人,DM-B系列智能機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)配置,DM-B200:,DM-B400:,全自主移動(dòng)機(jī)器人,自主移動(dòng)機(jī)器人整體外形圖,,,,全自主移動(dòng)機(jī)器人,自主移動(dòng)機(jī)器人機(jī)械模塊,機(jī)械外殼,驅(qū)動(dòng)輪,全維視覺安裝架,踢球機(jī)構(gòu),傳感器安裝位,全自主移動(dòng)機(jī)器人,自主移動(dòng)機(jī)器人電氣控制模塊,直流伺服電機(jī),電源系統(tǒng),運(yùn)動(dòng)控制器,螺線管,全自主移動(dòng)機(jī)器人,自主移動(dòng)機(jī)器人傳感器模塊,全維視覺,前向視覺,電子羅盤（可選）,紅外傳感器（可選）,超聲波傳感器（可選）,全自主移動(dòng)機(jī)器人,自主移動(dòng)機(jī)器人使用,接口連線,筆記本啟動(dòng),機(jī)器人上電,硬件模塊測(cè)試,硬件模塊測(cè)試,硬件檢查,全自主移動(dòng)機(jī)器人,自主移動(dòng)機(jī)器人軟件模塊,運(yùn)動(dòng)控制模塊,視覺模塊,策略模塊,WindowsXPProfessional操作系統(tǒng)需要攝像頭驅(qū)動(dòng)程序運(yùn)動(dòng)控制動(dòng)態(tài)鏈接庫TML_lib.dll，視覺動(dòng)態(tài)庫omni_vision.dll,決策動(dòng)態(tài)庫decision_making.lib和控制動(dòng)態(tài)庫control.lib。推薦運(yùn)行在PCCPU800MHz以上，256M以上內(nèi)存環(huán)境。,軟件運(yùn)行環(huán)境:,全自主移動(dòng)機(jī)器人,程序模塊劃分及工作流程一,運(yùn)行于BlackGen上的程序從結(jié)構(gòu)上可以分為4個(gè)主要模塊：視覺模塊決策模塊運(yùn)動(dòng)控制模塊通信模塊除BlackGen之外，還有一個(gè)教練（Coach）程序用于遠(yuǎn)程控制和查看當(dāng)前信息。BlackGen運(yùn)行在機(jī)器人的筆記本中，Coach運(yùn)行在場(chǎng)外的計(jì)算機(jī)里面，一個(gè)Coach程序可以控制多個(gè)BlackGen程序。,全自主移動(dòng)機(jī)器人,程序模塊劃分及工作流程二,全自主移動(dòng)機(jī)器人,程序模塊劃分及工作流程三,BlackGen整個(gè)進(jìn)程由5個(gè)線程組成：視覺線程，決策線程運(yùn)動(dòng)控制線程通信線程另外還有一個(gè)主線程，它是程序的入口，它先為整個(gè)進(jìn)程作一些必要的初始化，如：初始化攝像頭，讀取配置文件等。然后創(chuàng)建另外4個(gè)線程，接著就等待鍵盤輸入和處理指令，鍵盤輸入的指令有start（開始），stop（暫停），end（程序結(jié)束）。,全自主移動(dòng)機(jī)器人,程序模塊劃分及工作流程四,全自主移動(dòng)機(jī)器人,視覺模塊,全自主移動(dòng)機(jī)器人,視覺模塊主要完成以下任務(wù),a)基于Camera類的視頻采集。b)基于CBaseVision類及其子類（CFrontVision和COmniVision）的圖像分析處理。c)兩個(gè)視覺的信息融合（updateWorld函數(shù)）。,全自主移動(dòng)機(jī)器人,基于Camera類的視頻采集,Camera類表示攝像頭設(shè)備，主要用來初始化攝像頭和從攝像頭中獲得的圖像原始數(shù)據(jù)，通過攝像頭獲得的是24位RGB格式的圖像數(shù)據(jù)。RGB（red，green，blue）是在三基色理論基礎(chǔ)上開發(fā)的相加混合顏色空間，這也是在圖像處理中通常采用的顏色空間，其中在320240的圖像上每個(gè)象素點(diǎn)用3個(gè)Byte表示其RGB值。主要采用了directShow技術(shù)進(jìn)行視頻捕捉。Camera類的接口很簡單，為了方便使用，只有兩個(gè)公共函數(shù)：boolInit(intdev_num,char*pBuffer);執(zhí)行初始化攝像頭，在第一次從設(shè)備讀取圖像原始數(shù)據(jù)（RGB顏色模式）之前，一定要執(zhí)行初始化。第一個(gè)參數(shù)dev_num表示該設(shè)備的在當(dāng)前操作系統(tǒng)中的枚舉值；第二個(gè)參數(shù)pBuffer表示存放圖像原始數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)，該緩沖區(qū)大小至少為3320240個(gè)BYTE。voidCaptureImage(char*pBuffer);捕捉圖像原始數(shù)據(jù)，參數(shù)pBuffer表示存放圖像原始數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)。,全自主移動(dòng)機(jī)器人,基于CBaseVision類及其子類的圖像分析處理,軟件在識(shí)別中使用顏色分割的方法，軟件中需要識(shí)別八種顏色，我們通過對(duì)H、I、S三個(gè)數(shù)組都設(shè)成BYTE型，每一為為代表一種顏色，如果某個(gè)顏色分量的某個(gè)值屬于某中顏色，則對(duì)應(yīng)與該顏色的此顏色分量數(shù)組中的相應(yīng)位設(shè)為1，否則設(shè)為0，這樣通過用某個(gè)象素的H、I、S值作為H、I、S三個(gè)數(shù)組的索引對(duì)三個(gè)值進(jìn)行位與即可得到當(dāng)前象素屬于的顏色，也成為“8通道”的方法。這樣效率比較高。此部分已經(jīng)被封裝成vision.dll在程序中通過加載dll實(shí)現(xiàn)。其中的大部分文件的源代碼是開放的。,全自主移動(dòng)機(jī)器人,CBaseVision類圖像處理的典型步驟,全自主移動(dòng)機(jī)器人,CFrontVision類中圖像處理實(shí)現(xiàn)過程,全自主移動(dòng)機(jī)器人,兩個(gè)視覺的信息融合,軟件有兩個(gè)攝像頭采集視頻，采用的是不同的圖像處理方法，因此在視覺融合方面需要做一些工作。即不論所得的有效信息是從全維視覺得到還是從前向視覺得到，在決策模塊認(rèn)為是一致的。boolupdateWorld(CFrontVisionroleTyperole;};其中cmd為指令（即‘s’和‘S’），role還沒有實(shí)際的用途。,全自主移動(dòng)機(jī)器人,運(yùn)動(dòng)控制模塊,BlackGen機(jī)器人采用TECHNOSOFT公司的IPM100運(yùn)動(dòng)控制板作為運(yùn)動(dòng)控制器，用來將上位機(jī)指令轉(zhuǎn)換為運(yùn)動(dòng)輸出。BlackGen采用運(yùn)動(dòng)控制動(dòng)態(tài)鏈接庫TML_lib.dll來完成對(duì)IPM板的控制，而控制工作主要在ipm類里面實(shí)現(xiàn)。,全自主移動(dòng)機(jī)器人,運(yùn)動(dòng)控制模塊接口說明,主要成員函數(shù)：boolIpm::initIpm()初始化控制板。intIpm::readASPD()讀取實(shí)際的左右輪速并把結(jié)果保存在R_ASPD和L_ASPD這兩個(gè)成員變量中。boolIpm::DetectBlock(doublelwset,doublerwset)判斷機(jī)器人的左右輪是否處在堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，輸入為lwset和rwset實(shí)際向IPM板發(fā)送的左右輪速。函數(shù)給bLBlocking和bRBlocking兩個(gè)成員變量賦值，這兩個(gè)變量分別代表了左右輪是否堵轉(zhuǎn)。第一個(gè)參數(shù)lwset為發(fā)到IPM板上的左輪速第二個(gè)參數(shù)rwset為發(fā)到IPM板上的右輪速boolIpm::LoadConfig(constchar*filename)讀取配置文件，得到初始化參數(shù)。第一個(gè)參數(shù)filename為IPM板相關(guān)的配置文件，默認(rèn)為《ipm.cfg》voidIpm::axisOff()讓機(jī)器人處于poweroff的狀態(tài)。voidIpm::axisOn()讓機(jī)器人處于poweron的狀態(tài)。voidIpm::kickerOn()打開機(jī)器人的踢球機(jī)構(gòu)。voidIpm::kickerOff()關(guān)閉機(jī)器人的踢球機(jī)構(gòu)。boolIpm::SendToIPM()把類成員lv和rv作為左右輪速以速度控制的形式發(fā)送指令給IPM板。,全自主移動(dòng)機(jī)器人,全自主移動(dòng)機(jī)器人維護(hù),保持設(shè)備正常,故障排除,檢查相關(guān)連線,日常維護(hù),