引言 机器人系统设计离不开仿真工具的支持。机器人仿真让我们在没有物理硬件的情况下也可以快速对算法进行验证；或者提高安全性，避免实验损伤我们的设备（比如在增强学习中，就需要大量random的exploration）。这篇文章我想介绍一下当前主流的可视化仿真工具。一般来说这些仿真工具在物理引擎之上进行包装，如基于ODE、 Bullet等。有些情况下我们只需要使用物理引擎就可以满足需要，但一般情况下我们也想通过可视化平台观察机器人运行的正确性。仿真一般只在系统前期使用，因为真实物理平台与仿真环境存在差 […]
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Self-Balance | 自平衡机器人
项目背景 我一直对自平衡小车十分感兴趣，最早在关注Segway的时候就想尝试一下自平衡算法（当时大约还是2010年）。然而那时一无业余时间，二无设计能力，于是搁浅至今。今年5月份回国的时候，这个想法重新占上心头，于是在淘宝选够了一款评价较好的平衡车，总价不过400大洋。谁知回到英国，自己又懈怠了下来，除了偶尔拿出来当玩具玩两下，也没有仔细深入研究。这样下去自然不行，然而深入研究确实需要不少精力，只能在此痛下决心一定要把里因外果弄清楚。 虽然之前没有正式做过平衡车，然后对于这个系统还是有所了解的， […]
AR.Drone四轴飞行器位置伺服与视觉追踪
A demonstration of my Master’s Thesis: Visual-Based Localization and Tracking of a UGV with a Quadcopter. In this project, a visual tracking framework is designed to track the UGV with an AR.Drone quadcopter from Parrot. The syst […]
第三届谢菲尔德大学搜救机器人比赛
这个月月初参加了我们学校的搜救机器人大赛：谢菲尔德自动工程系搜救机器人比赛 (ACSE Robotic Search and Rescue Competition) 。该比赛的目标是设计一个移动机器人，通过远程视频控制的方法让其通过一个模拟的搜救环境，并在最短时间内到达终点。该场地模拟了很多搜救过程中可能出现的障碍：重型物体、斜坡、坑洼路面、吊桥、狭窄的通道等。图为当天的比赛场地： Figure 1. 比赛当天场地实景 这个比赛的难点在于机器人的结构必须能应对复杂的场地，并且参赛队伍 […]
全向超声波雷达的设计与实现
一、开发背景 2011年初，当时我的毕设”基于嵌入式系统的无线环境监测机器人”需要一套用于自主避障的传感方案。当时候选的传感器有：GP2D12、红外收发管、超声波传感器、激光传感器。红外收发管测量距离较近，受环境光影响严重；激光传感器受反射面材质影响较大，而且不易处理；GP2D12虽也是基于红外原理设计的，但经过了调制与滤波，所以性能相比红外收发管要好很多，可其输出是模拟量需要额外的信号调理，且其输出电压与距离呈非线性，不易处理，另外价格也较高(90元左右)。所以最终确定 […]
机器人电机驱动器YFWind
YFWind是专门用于中小型移动机器人的电机驱动模块，该模块支持双路有刷电机驱动，可提供5A持续电流，6A瞬间电流，电路留有YFSMega专用接口，也可使用其它控制器驱动。模块留有电源指示灯、正反转工作指示灯，并具有反接、过热关断、输出短路等保护。 模块的主要特性如下所示： 控制对象 5 – 12V 直流电机 负载电流 5A持续，6A峰值 通道数量 两路 控制方式 GPIO 调速方式 PWM 指示LED 电源、正转、反转 保 护 反接保护、过热关断保护、输出短路保护 接 口 单排插针*2 […]
机器人控制器YFSMega128
YFSMega128是我在2010年设计的一款机器人控制器，该控制器使用Atmega128作为主控芯片，具有丰富的外设资源，包括：8路数字输入/输出，8路模拟量输入，6路PWM输出，2路转速传感器输入，1个LCD显示，4个用户按键，1个蜂鸣器，1个IO并口与1个YFWind电机接口。 该控制器的参数如下所示： Application 机器人竞赛、机器人DIY、AVR学习、毕业设计 MCU Atmega128 FLASH 128KB RAM 4KB EEPROM 4KB Digital 8路带指示 […]
MicroMouse | MicroMouseV2电机的选择
第一版本的MM(MicroMouse)使用的是带减速箱的N20电机。这种电机非常小巧，比130电机的体积还要小，空载转速大概50转/分钟，适合小型机器人。电机店和淘宝上很容易买到，价格大约在15-25元之间： 图1 N20直流电机 新版本的MM首先希望在电机上进行改进，备选的几个方案有： 1) 直流步进电机； 2) 直流无刷电机； 3) 直流空心杯电机。 步进电机的好处是易于控制，且不需要额外的转速反馈。缺点是速度较慢，且一旦打滑就会造成累积误差。2010年参加全国电脑鼠大赛时，赞助商周立功公 […]
煤矿井下救援机器人设计
江苏省机械创新大赛获奖作品，有以下设计特色： 双电机履带式设计； 前后摇臂可伸展/收缩应对复杂地形； 2.4GHz无线控制 + 无线摄像头图传； 铝制底盘由数控CNC加工； 人体传感器 + 气体传感器。