机器人短篇全集(上下)
如果你是个科幻迷或机器人迷，一定听说过“机器人学三定律”：第一定律--机器人不得伤害人，也不得见人受到伤害而袖手旁观；第二定律--机器人应服从人的一切命令，但不得违反第一定律；第三定律--机器人应保护自身的安全，但不得违反第一、第二定律。
这就是阿西莫夫在他的有关机器人的科幻小说中发明的定律，这个定律被后来所有的科幻小说家沿用，同时竟然也被当今的机器人学所接受、所采用！在《机器人短篇全集》中，你可以读到这位科幻大师兼科普大师的所有机器人短篇小说，大饱眼福。如果你敢于接受挑战，还可以继续去读全部的“机器人”系列和“基地”系列。
推荐年龄：9岁以上，超级科幻发烧友。
第三军团
著名儿童文学作家张之路的少年小说代表作，曾获得第二届全国优秀儿童文学奖，并于1992年获IBBY国际青少年读物联盟（即安徒生奖颁奖机构）荣誉作品推荐。
《第三军团》在表现手法上采取了欲扬先抑、欲露还藏的策略。第三军团的行动神出鬼没，不仅给作品中的坏人、恶势力制造了一种威慑感，而且对读者来说也设下了强烈的悬念。同时，作品的基本精神和艺术视角是写实的，但在具体的表达上又颇具理想、浪漫、神奇的色彩，融现实思考与浪漫激情于一体，塑造了几位理想化了的少年奇侠的形象。因此，捧起《第三军团》，你八成便要欲罢不能，一口气读完。
推荐年龄：9岁以上。
哈尔罗杰历险记(14册)
它以哈尔和罗杰两兄弟为贯穿整套丛书的主人公，每本书讲述一次探险活动，分《亚马孙探险》《南海奇遇》《海底寻宝》《勇探火山口》《恶战杀人鲸》《非洲历险》《巧捕白象》《猎场剿匪》《追踪食人狮》《智擒大猩猩》《神秘海底城》《创入食人国》《智斗猛兽》《北极探险》14册。
英国作家威勒德·普赖斯，是受聘于美国自然历史博物馆及全国地理协会的博物学家。一生中他游历过包括中国在内的77个国家，足迹遍及五大洲的名山大川、人迹罕至的原始森林、天寒地冻的极地、文明世界尚未知晓的原始部落……这套书是他以自己多年的科学考察中的所见所闻写成，读来真实、生动。自1951年一出版就大受读者欢迎，被译成多种版本，50多年来长销不衰。
推荐年龄：9岁以上。
永远讲不完的故事
《永远讲不完的故事》是德国著名儿童文学作家米切尔·恩德的巅峰之作。它在德国就像《西游记》在中国那样家喻户晓。
一个名叫巴斯蒂安的男孩，胖胖的、有点笨拙，但却很善于讲故事。一天早晨，他在上学的路上鬼使神差地进了一家旧书店。在那里，他意外地发现一本奇书：《永远讲不完的故事》，一种不可抗拒的魔力吸引着他。幻想王国正在毁灭，天真女皇生命垂危，只有一个间的小孩为她起一个新的名字，她和幻想王国方能得救。于是巴斯蒂安被拉进故事之中，意外地成了天真女皇和幻想王国的拯救者。天真女皇为了感谢他，答应让他实现自己在幻想王国里的一切愿望，直到他找到
自己真正的愿望为止。从此，巴斯蒂安又开始了他那险象环生的漫长旅行……推荐年龄：9-99岁。
假如给我三天光明
这是一本自传。这本书的作者是一位生来看不见、听不见、说不出话的女孩。她最终获得了哈佛的学位，并在国际讲坛上用自己也听不到的声音震撼世界。她，就是海伦·凯勒。
这本书赚去了我不轻弹的泪水，可我从海伦·凯勒身上得到的是一种力量！这是怎样一种力量啊！顽强、富有毅力、热爱生命、热爱生活、艰难中进取..我不知怎样用语言去描述（可能是我太笨），但我知道这是一个人为实现一个在别人眼中不可能达成的目标的力量。就像马克·吐温说的那样：“19世纪有两个奇人，一个是拿破仑，一个是海伦·凯勒。”海伦·凯勒已从一个娇纵的小姑娘成长为一个伟大的人，而这本书正讲述了19世纪这个伟大的故事。（红泥妮）
推荐年龄：9岁以上。
人类的故事
美国作家房龙(1882-1944)的《人类的故事》是一本非常奇特的书。它的名字听起来很象是一本历史书。是的，它确确实实是一本介绍人类文明史(侧重于西方文明史)的著作，并且曾经一度被美国的中学采用为历史教科书。不过它获得的最高荣誉奖并不是历史学类的，而是美国最著名的儿童文学奖“纽伯瑞奖”！颁奖者显然认为，它的文学成就甚至高于其他候选的文学作品。
郁达夫先生曾盛赞房龙的写作手法，他说：“房龙的笔，有一种魔力，但这也不是他的特创，这不过是将文学家的手法，拿来用以讲述科学而已。”房龙的那支具有魔力的笔，曾经让几代的中国文人为之倾倒。
读房龙的作品，绝对是一种享受。
推荐年龄：9-99岁。
一、科普/百科
1、《十万个为什么》
2、《森林报》（春、夏、秋、冬）
3、《昆虫记》
4、游戏中的科学：德国最经典的科普读物
二、传统文化
5、《三字经》
6、《弟子规》
7、《千字文》
8、唐诗宋词等
三、教辅丛书
9、《全国名校作文》
10、《会阅读的孩子更成功》
11、最佳儿童文学读本：《树叶的香味》、《永远的布谷鸟》、《为我唱首歌吧》该套读本主要采取按主题组合单元的结构方式，各单元的阅读导语及作品后用于指导具体阅读的“牵手阅读”文字，均由方卫平执笔。读本插图温馨雅致，素朴大方，又为作品阅读增添了别样的意趣。
四、历史读物
12、《岳飞传》
13、《中华上下五千年》
14、《林汉达中国历史故事集故事》系列：春秋、战国、西汉、东汉、三
国
五、儿童文学
国内：
15、百年百部中国儿童文学经典书系：《一只想飞的猫》、《稻草人》等
16、曹文轩纯美小说系列：《草房子》等
17、四大名著：《西游记》、《三国演义》、《水浒传》、《红楼梦》
18、动物小说大王沈石溪珍品藏书系：《第七条猎狗》、《斑羚飞渡》等
国外：
培养爱读书兴趣系列：该系列仍然局限于童话、小说等故事，但都是经典名
篇，可以根据自己的爱好挑选。
19、《时代广场的蟋蟀》
20、《亲爱的汉修先生》
21、《绿拇指男孩》
22、《水孩子》
23、《夏日历险》
24、《纳尼亚传奇(全七册)》
25、林格伦作品选{美绘版}：《长袜子皮皮》、《大侦探小卡莱》、《淘气
包埃米尔》《小飞人卡尔松》
26、《尼尔斯骑鹅历险记（上、下册）》
27、《大盗贼》
28、《了不起的狐狸爸爸》
29、《查理和巧克力工厂》
30、《丛林故事》
31、《黑骏马》
32、《蓝色的海豚岛》
33、《小王子》
34、《埃米尔擒贼记》
35、《假如给我三天光明》
36、《呐喊红宝石》
米切尔.恩德的书：
37、《毛毛》
38、《永远说不完的童话》
适合女孩子读的书：
39、《海蒂》
40、《绿山墙的安妮》
41、《草原上的小木屋（上下册）——小木屋系列》
适合深奥一点的读书系列：如果孩子具备了长篇阅读能力后，可以选择以下系列的书。该系列适合所有人群，而且书目繁多，可以选择孩子喜爱的书籍。
42、《爱的教育》
43、《福尔摩斯探案全集》
44、《基督山恩仇记》
45、《神秘岛》
46、《海底两万里》
47、《童年》
48、《钢铁是怎样炼成的》
49、《鲁宾孙漂流记》
50、《老人与海》
51、《格列佛游记》
53、《汤姆?索亚历险记》
理财类小说：
54、《小狗钱钱》
六、哲学启蒙
55、《写给孩子的哲学启蒙书（全五册）》
56《苏菲的世界》
以上推荐书系可以通过当当网（https://www.doczj.com/doc/f09924329.html, ）查询到
详细的内容介绍，不再单独详解。
如何阅读世界名著
世界名著的阅读者按照阅读经历的多少，大致可分为五类。每一类读者群体从世界名著阅读中获得的体验和感悟有所不同，并且对世界名著的内容题材的兴趣也有着不同的侧重点。针对不同的阅读群体，分别给出阅读世界名著的建议。
1、初级读者：初读名著，可先看看情节有趣的小说。
比如：《汤姆索亚历险记》和《哈克贝利费恩历险记》（马克吐温），《福尔摩斯探案集》，《阿加沙克里斯蒂小说集》，《金银岛》，《圣诞故事集》（狄更斯），《八十天环游地球》（凡尔纳）等等。
这些小说较薄，内容精彩，且都是非常著名的文学作品。对初级读者来说，还不能适应长时间读书，所以这些小说非常适合。
2、初中级读者：可开始读写长篇的通俗小说，以进一步适应长时间读书
的习惯。
比如：《基督山伯爵》，《三个火枪手》，《二十年后》（《三个火枪手》之第二部），《布拉日隆子爵》（《三个火枪手》之第三部），《白衣女人》，
《卢宫秘史》，《巴黎的秘密》。
纳米机器人研究进展 关键词：纳米机器人开发应用危险 摘要：介绍了纳米机器人的开发过程，主要介绍了纳米机器人在各领域中的应用已经给人们带来的好处。同时也陈述了中国在纳米机器人方面的研究进展，最后讲了纳米机器人会带来的危险。 引言纳米机器人是纳米技术中引人注目的研究课题之一。利用原子和分子直接组装成纳米机器人不但速度、效率比常规机器人高,而且其应用范围广,功能特殊。制造纳米机器人可节约材料和降低污染程度,这是现有机器人的制造所无法比拟的。采用纳米大分子“生物部件”与小分子无机物晶体结构组合,以及纳米电子学控制装配成的纳米机器人,其电脑是一台纳米计算机,而它的身体能进行自我复制。纳米机器人的诞生将会给人类科技带来深刻的革命。 1.纳米机器人的定义 “纳米机器人”的研制属于分子仿生学的范畴，它根据分子水平的生物学原理为设计原型，设计制造可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”。纳米生物学的近期设想，是在纳米尺度上应用生物学原理，发现新现象，研制可编程的分子机器人，也称纳米机器人。合成生物学对细胞信号传导与基因调控网络重新设计，开发“在体”（in vivo）或“湿”的生物计算机或细胞机器人，从而产生了另种方式的纳米机器人技术。 2 纳米机器人开发一瞥 早在1990年,美国贝尔实验室就成功地制造出了极其微小的纳米机器人。这种只有跳蚤般大小的机器人由许多齿轮等零件、涡轮机及微电脑组成,其零件小得犹如空气中漂浮的尘埃。该纳米机器人一亮相,就引起了人们极大的兴趣。不久后,美国犹他大学和加 州大学也先后制出了几种极其微小的纳米电机。2000年,美国波士顿大学又制造出了一种世界上最小的分子马达。该马达仅由78个原子组成。几乎同时,日本和荷兰也研制出另一种用太阳能驱动的分子马达,它能在光的照射下连续不断地旋转。分子马达是纳米机器人的核心部件,它可为未来的分子机械提供动力,为今后开发及研制微小的分子机械奠定一定的基础。2000年2月,日本东京大学宣布,他们在世界上首次研制成功可以自由控制转速的分子齿轮。该分子齿轮的结构由两个直径约为1nm的卟啉分子夹着一个直径约为011nm的金属离子组成。 美国康奈尔大学研究人员在活细胞内的能源机制启发下,制造出了另一种分子马达。这种微马达以三磷酸腺苷酶为基础,依靠为细胞内化学反应提供能量的高能分子三磷酸腺苷(ATP)作为能源,再把由金属镍制成的螺旋桨连接到三磷酸腺苷酶分子中轴上,制造了400个分子马达。当它们被浸入ATP溶液中后,其中有5个转动了起来,转速达到8 r/ s。这种分子马达只有在显微镜下才能被观察到。分子马达的潜在应用价值非常巨大,如果在分子上嫁接其他零部件,可以制造出其他纳米机器———例如可探测有害化学物质的纳米传感器,当被有害物质激活后,这种传感器内的马达就打开阀门释放出可见的物质信号。 自1990年以后的10年中,科学家们已经成功地制造出了纳米齿轮、纳米轴承、纳米喷嘴、纳米传感器等纳米机械及机电零器件,而且还发明了纳米发动机和纳米执行机构。如将这些纳米零器件和发动机等执行机构组装起来,就可以构成人类梦寐以求的实用微型系统。例如,日本丰田汽车公司用微型部件制造了一辆只有1粒米那么大的能开动的微型汽车;东京大学用硅材料制造了1只微型仿生昆虫,这种微型昆虫已经能够飞行数厘米,将来有望应用于军事目的。美国贝尔实验室认为,微型机械的物理特性使其相当可靠,而且坚固耐用。微型电子机
热博机器人3D仿真系统 用 户 手 册
杭州热博科技有限公司 1.软件介绍 RB-3DRSS是热博科技有限公司新近推出的一款以.NET平台为基础，在Microsoft Windows平台上使用3D技术开发的3D机器人仿真软件。用户通过构建虚拟机器人、虚拟环境，编写虚拟机器人的驱动程序，模拟现实情况下机器人在特定环境中的运行情况。 RB-3DRSS与市面上的同类产品相比，它具有如下的特点： 1．全3D场景。用户可自由控制视角的位置，角度。 2．先进的物理引擎技术，引入真实世界的重力、作用力、反作用力、速度、加速度、摩擦力等概念，是一款真正意义上的仿真软件。 3．逼真的仿真效果。采用虚拟现实技术，高度接近实际环境下的机器人运动状态，大大简化实际机器人调试过程。
4．实时运行调试。运行时，依据实际运行情况，调整机器人参数，帮助用户快速实现理想中的效果。 5．自由灵活的机器人搭建与场地搭建。用户可自由选择机器人及其配件，进行机器人搭建，可自行编辑3D训练比赛场地，所想即所得。 6．单人或多人的对抗过程。用户可添加多个机器人，自由组队进行队伍间对抗。7．与机器人图形化开发平台无缝连接。其生成的控制程序代码可在虚拟仿真系统中直接调用，大大节省编程时间。
系统配置要求 操作系统:win98,win2000全系列,winXp,win2003 server 运行环境:.Net Framework v2.0,DirectX 9.0c 最低硬件配置： 2.0GHz以上主频的CPU,512M内存,64M显存以上的3D显卡.支持1024×768分辨率,16bit颜色的监视器，声卡 推荐配置： 3.0G以上主频的CPU,1G内存,128M显存的3D显卡，支持1024×768分辨率,16bit 颜色监视器，声卡
机器人课程设计报告范例
**学校 机器人课程设计名称 院系电子信息工程系 班级10电气3 姓名谢士强 学号107301336 指导教师宋佳
目录 第一章绪论 (2) 1.1课程设计任务背景 (2) 1.2课程设计的要求 (2) 第二章硬件设计 (3) 2.1 结构设计 (3) 2.2电机驱动 (4) 2.3 传感器 (5) 2.3.1光强传感器 (5) 2.3.2光强传感器原理 (6) 2.4硬件搭建 (7) 第三章软件设计 (8) 3.1 步态设计 (8) 3.1.1步态分析： (8) 3.1.2程序逻辑图： (9) 3.2 用NorthStar设计的程序 (10) 第四章总结 (12) 第五章参考文献 (13)
第一章绪论 1.1课程设计任务背景 机器人由机械部分、传感部分、控制部分三大部分组成．这三大部分可分成驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人一环境交互系统、人机交互系统、控制系统六个子系统现在机器人普遍用于工业自动化领域，如汽车制造，医疗领域，如远程协助机器人，微纳米机器人，军事领域，如单兵机器人，拆弹机器人，小型侦查机器人（也属于无人机吧），美国大狗这样的多用途负重机器人，科研勘探领域，如水下勘探机器人，地震废墟等的用于搜查的机器人，煤矿利用的机器人。如今机器人发展的特点可概括为：横向上，应用面越来越宽。由95%的工业应用扩展到更多领域的非工业应用。像做手术、采摘水果、剪枝、巷道掘进、侦查、排雷，还有空间机器人、潜海机器人。机器人应用无限制，只要能想到的，就可以去创造实现；纵向上，机器人的种类会越来越多，像进入人体的微型机器人，已成为一个新方向，可以小到像一个米粒般大小；机器人智能化得到加强，机器人会更加聪明 1.2课程设计的要求 设计一个机器人系统，该机器人可以是轮式、足式、车型、人型，也可 以是仿其他生物的，但该机器人应具备的基本功能为：能够灵活行进，能感知光源、转向光源并跟踪光源；另外还应具备一项其他功能，该功能可自选（如亮灯、按钮启动、红外接近停止等）。 具体要求如下： 1、根据功能要求进行机械构型设计，并用实训套件搭建实物。 2、基于实训套件选定满足功能要求的传感器； 3、设计追光策略及运动步态； 4、用NorthStar设计完整的机器人追光程序；
!"焊接技术!###年$!月第!%卷增刊 基金项目：国家&’(高技术发展计划项目资助)&’(*+$!*%%$(*#!, 随着我国现代化经济建设的迅猛发展，石油化工产品逐年增多，石化球罐等容器的体积容量以及数量正在快速增加，仅石化部门每年要新建球罐容量几十万立方米，迫切需要改善球罐施焊条件，提高球罐焊接的自动化程度，以降低成本、提高效率与焊缝质量。 为此，我们以产学研结合的形式合作进行了球罐智能焊接机器人的研制工作。这一特种机器人的研究目标主要为-（.,全自动完成球罐主要焊缝的多层焊接过程，包括多层焊接时的二维实时跟踪与分层摆动焊接等智能化技术。其目的是改变目前国内外无论在手工焊接或者机械化焊接球罐时都要依靠焊工密切注视焊缝熔池，不断调节焊枪的传统操作方式。鉴于在野外焊接球罐时施工环境恶劣，这种传统操作方式的劳动强度大，技术难度高，己出现球罐焊工人才培养困难、流失严重等问题。实现二维自动跟踪后则可有效解决上述问题，由机器人保证焊接质量，降低劳动强度和施工成本。（!,实现无导轨全位置焊接球罐焊缝，即机器人无需导轨支持就能由柔性磁轮机构吸附在球罐表面上，沿纵缝与环缝坡口进行全位置自动行走与焊接。其作用是改变当前国内外球罐自动焊车均需依靠导轨支持才能在球罐上运行的现状，这一方面可提高焊接机器人的的灵活性，简化焊前准备工作，提高生产效率；另一方面可节省导轨所耗费的大笔费用（球罐焊车专用的磁吸附式柔性导轨的价格为每米约.万元，以直径.+/的球罐计，其导轨的价格近(#万元，己超过整套焊接设备的费用,，从而可进一步取得可观的经济效益。 经过两年多的努力，己经实现了上述研究目标。此机器人的主要性能、结构组成、工作原理及工艺试验结果等情况简介如下： !球罐焊接机器人的主要组成与性能 如图.示，球罐焊接机器人主要由以下四部分组成。$0$ 柔性磁轮式行走机构 包括左右二组磁轮、主板、十字链轴式联接机构与直流电 机驱动机构。此机构的各个磁轮在1、2方向上有一定的自由度，能保证各磁轮与球罐表面紧密接触，磁力稳定可靠。柔性磁轮机构由左右二个直流电机驱动机构实现四轮驱动，在球罐 表面的各种空间位置都能稳定爬行，包括前进、后退、拐弯等各种运行方式。焊车速度为#3/5/67。 $0! 二维实时跟踪机构 二维实时跟踪机构包括889光电轨迹跟踪系统与接触式 高度跟踪系统。前者主要由二个889光电传感器与一个步进电机驱动的横向滑块机构组成，在焊接过程中系统通过889光电传感器识别在球罐表面的坡口平行线，由滑块带动焊枪左右随动，进行长度方向上的焊缝轨迹跟踪。由于是依照坡口平行线进行非接触跟踪，在多层多道焊接的情况下也能实现重复自动跟踪。889传感器的识别精度为#0#(//，轨迹跟踪精度设定为#0+//。后者主要由一个直线电位传感器与一个步进电机驱动的竖向滑块机构组成，此系统由电位传感器的触头直接测量焊缝附近的球罐表面高度变化，然后由滑块带动焊枪进行高度方向上的焊缝跟踪。由于是依据坡口附近表面高度进行接触跟踪，在多层多道焊接的情况下，每次实时高度跟踪的效果是相同的。电位传感器的测量精度为#0#.//，高度跟踪 精度设定为.0#//。$0( 焊枪摆动机构 主要由一个摆动中心传感器、一个步进电机驱动的滑台机构及焊枪夹持机构组成。滑台的有效行程为+#//，焊枪的摆幅设定为"#//，摆速设定为#3!##4/5/67。$0" 微机智能控制系统 微机智能控制系统的硬件主要由:;3!##型<=8微机控 图! 球罐焊接机器人照片 摘要：研制了一种用于球罐全位置多层自动焊接的特种机器人。此机器人是由柔性磁轮机构直接吸附在球罐表面进行全位置自动行走与焊接的>其889光电跟踪系统能依照焊缝平行线在多层多道焊接时进行重复自动跟踪。焊接工艺评定试验结果表明>此焊接机器人实现了无导轨自动焊接全位置焊缝与多层多道焊接的自动跟踪>其自动跟踪精度高>焊缝质量好>工作稳定可靠>已可用于实际焊接生产。 关键词：焊接机器人；全位置焊接；自动焊接；球罐中图分类号：?
工业机器人教学实训室方案 1、XS-XN虚拟工业机器人教学实训系统技术指标: （可对FANUC、ABB、KUKA、MOTOMAN（安川）等工业机器人进行现场示教编程学习）1.1、虚拟工业机器人教学实训系统组成： 虚拟机器人教学实训系统单元是在计算机中构造虚拟的六自由度工业机器人应用环境，学员可以使用真实的手持盒，操作虚拟工业环境中的虚拟机器人，包括示教、再现编程等。都能在系统中通过工业机器人的三维图形仿真出来。
1.2、虚拟工业机器人教学实训系统功能要求： ★该实训系统需采用真实的工业机器人控制系统和真实手持示教器控制虚拟的工业机器人完成工业机器人的现场示教编程教学要求。 ★该实训系统配两个不同工业机器人手持示教盒，通过更换手持示教器能够对ABB、FANUC两种品牌工业机器人进行现场示教编程训练； 该实训系统能够支持外部三维模型的导入功能，增加教学的多样性。 ★该实训系统具有工业机器人的理论考试考工及实践考试考工功能，能够自动出题、评分。 该实训系统具有机器人碰撞检测功能，可以检测学示教过程中发生的碰撞错误。1.3虚拟工业机器人教学实训系统技术要求：
1.4、基本技术参数 输入电源:AC220V±10%(单相三线)；配AC220V 三眼插座1个 整体功率：<400VA； 工作环境：温度-5oC～+40oC；湿度85%（25oC）；海拔＜4000m； 安全保护：具有漏电保护，安全符合国家标准 1.5、能够开设的实验内容 A．原理性实验： 1.多自由度工业机器人关节运动控制底层算法实验 2.多自由度工业机器人直线运动轨迹控制底层算法实验 3.多自由度工业机器人圆弧运动轨迹控制底层算法实验 4.多自由度工业机器人加减速约束控制底层算法实验 B.应用性实验： 1.工业机器人手持示教器的认知及使用实验 2.工业机器人各类坐标系转换实验 3.工业机器人编程指令的学习实验 4.工业机器人工具坐标系和用户坐标系设置实验 5.工业机器人控制器IO信号设置和监控实验 6.工业机器人参数、变量的调整实验 7.工业机器人程序调用和自动运行实验 8.工业机器人机床上下料示教编程实验 9.工业机器人的搬运/堆垛示教编程实验 10.工业机器人的点胶/焊接示教编程实验 11.工业机器人装配示教编程实验 12.工业机器人碰撞实验 C.技能考核 1.工业机器人理论考试考工 2.工业机器人实践考试考工 1.6、配套资料 工业机器人操作与编程理论教学大纲
工业机器人 姓名： 班级： 学号：
爬行式弧焊机器人 摘要：本文介绍爬行式弧焊机器人结构光三维视觉传感器的传感原理、系统组成和设计依据。用会聚透镜和柱透镜组合产生线长35～40 mm、线宽1 mm 的光纹投向焊缝, 热敏电阻组成桥式自功控温电路,用5 L /s 流量的空气(或氩气) 吹开烟尘、蒸汽和飞溅物等, 微型CCD 摄像机加装窄带滤光片摄像, 经二值化、图像分割和中心取样等图像处理并计算出偏移量送控制系统引导爬行机器人正确施焊。 关键词:弧焊机器人; 爬行机构; 焊缝跟踪; 图像处理 Abstract:M ake use of combinat ion of assemble lens and co lumns lens to produce ligh t veins of 35～40mm length and 1 mm w idth w hich is thrown to weld seam. Therm isto r compo ses of bridge2type electric circuit w h ich conto ls temperature automat ically.The rate of flow ing of 5 L /s blow s fumes, steam and splash th ing etc. M inni CCD is added narrow 2tape filter ligh t p late to take p icture, through image processing such as 2 valuemelt ing, image cut t ing, cent ral samp ling and calculate deviation to send to control system,w h ich guides craw ling robo t to w eld correctly. Key words:Arcw lding robo t; Craw lmachine; Weld seam tracking; Image processing 1.引言 焊接是一种劳动强度比较大、工作环境比较恶劣的工艺方法。在焊接过程
中学信息技术《机器人仿真系统》教案第16课机器人仿真系统 【教学目标】 .知识目标 ◆认识仿真下的虚拟机器人； ◆能用NSTRSS设计场地、构建机器人并利用仿真环境进行组队测试。 2．过程与方法 ◆通过教师演示在虚拟仿真环境下的机器人运行，激发学生兴趣； ◆通过教师讲解虚拟仿真软件，培养学生对新软件的兴趣； ◆通过让学生自己动手调试，体会学习新事物的乐趣。 3．情感态度与价值观 ◆使学生领悟“自由无限，创意无限，只有想不到，没有做不到”的道理； ◆培养学生积极探索、敢于实践、大胆创新的精神和意识。 【教法选择】 示例讲解、任务驱动、辅导答疑。 【教学重点】 ．用NSTRSS仿真系统设计仿真场地；
2．搭建仿真机器人； 3．运行仿真。 【教学难点】 ．设计场地； 2．搭建仿真机器人。 【教学过程】 一、巩固1日知，引入新知 教师活动 将上节课学生完成的在现实场地中运行的走迷宫机器人进行分组比赛，一是能够检验学生的学习情况，二是能调动起学生的积极性，三是为引入仿真系统做准备。 学生活动 小组合作，调试机器人程序，检查机器人的搭建，准备比赛。 教师活动 通过比赛，提出问题：同学们想不想经常地进行这样的比赛呢?但是在现实中调试，需要很多的时间，而且还需要固定的场地环境等等，非常不方便，我们有没有什么好办法解决这个问颢？ 引入纳英特的仿真模拟系统，展示它的特点，与现实情况做比较。 教师给学生演示讲解：
．关于仿真系统 什么是仿真系统?仿真系统是机器人的设计、实现，完全在虚拟的环境中，以虚拟的形式出现，它以优化机器人硬件和软件设计、缩短研发周期、节约成本为特色，解决机器人设计过程的不足。 2．初识NSTRSS软件 NSTRSS是NST科技新近推出的一款以．NET平台为基础，使用microsoftDirectX9．0技术的3D机器人仿真软件。用户通过构建虚拟机器人、虚拟环境，编写虚拟机器人的驱动程序，模拟现实情况下机器人在特定环境中的运行情况。 NSTRSS与市面上的同类产品相比，它具有如下的特点：全3D场景。用户可自由控制视角的位置及角度，甚至以第一人称方式进行场景漫游； 逼真的仿真效果。采用虚拟现实技术，高度接近实际环境下的机器人运动状态，大大简化实际机器人调试过程； 实时运行调试。运行时，依据实际运行情况，调整机器人参数，帮助用户快速实现理想中的效果； 自由灵活的机器人搭建与场地搭建。用户可自由选择机器人及其配件，进行机器人搭建，可自行编辑3D训练比赛场地，所想即所得； 单人或多人的对抗过程。用户可添加多个机器人，自由组队进行队伍间对抗；
纳米机器人在生物学上的应用 学号：34 姓名:100821234 学院：生命科学技术学院班级：10082 12 摘要：纳米技术与分子生物学的结合将开创分子仿生学新领域。分子仿生学模仿细胞生命过程的各个环节，以分子水平上的生物学原理为参照原型，设计制造各种各样的可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”———纳米机器人。纳米机器人的研制和开发将成为２１世纪科学发展的一个重要方向。关键字：纳米技术纳米机器人分子马达1前沿：纳米机器人的研究属于分子仿生学的范畴，它根据分子水平的生物学原理为设计原型，设计制造可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”。纳米生物学的近期设想，是在纳米尺度上应用生物学原理，发现新现象，研制可编程的分子机器人，也称纳米机器人。合成生物学对细胞信号传导与基因调控网络重新设计，开发“在体” （in vivo）或“湿”的生物计算机或细胞机器人，从而产生了另种方式的纳米机器人技术。 2纳米生物学与纳米机器人 纳米生物学的设想，是在纳米尺度上应用生物学原理，发现新现象，研制可编程的分子机器人，也称纳米机器人。涉及的内容可归纳为以下三个方面： ①在纳米尺度上了解生物大分子的精细结构及其与功能的联系。 ②在纳米尺度上获得生命信息，例如，利用扫描隧道显微镜获取细胞膜和细胞表面的结构信息等。 ③纳米机器人的研制。 纳米机器人是纳米生物学中最具有诱惑力的内容。 第一代纳米机器人是生物系统和机械系统的有机结合体，这种纳米机器人可注入人体血管内，进行健康检查和疾病治疗。还可以用来进行人体器官的修复工作、作整容手术、从基因中除去有害的DNA，或把正常的ＤＮＡ安装在基因中，使机体正常运行[1]。 第二代纳米机器人是直接从原子或分子装配成具有特定功能的纳米尺度的分子装置。 第三代纳米机器人将包含有纳米计算机，是一种可以进行人机对话的装置。 3纳米机器人不久将进入我们的生活 用不了多久，个头只有分子大小的纳米机器人将源源不断地进入人类的日常生活。它们将为我们制造钻石、舰艇、鞋子、牛排和复制更多的机器人。要它们停止工作只需启动事先设定的程序。表面来看，上述想法近乎不可思议：一项单一的技术在应用初期就能治病、延缓衰老、清理有毒的废物、扩大世界的食物供应、筑路、造汽车和造楼房？这并非天方夜谭，也许在21世纪中叶前就可以实现。全世界的研究机构都在想方设法将这些设想变成现实。美国总统克林顿曾经宣布成立美国国家纳米研究机构，承诺提供50亿美元进行这方面的尝试。 其实，纳米技术一词由来已久。理查德·费恩曼是继爱因斯坦之后最有争议和最伟大的理论物理学家，1959年他在一次题目为《在物质底层有大量的空间》的演讲中提出：将来人类有可能建造一种分子大小的微型机器，可以把分子甚至单个的原子作为建筑构件在非常细小的空间构建物质，这意味着人类可以在最底层空间制造任何东西。从分子和原子着手改变和组织分子是化学家和生物学家意欲到达的目标。这将使生产程序变得非常简单，你只需将获取到的大量的分子进行重新组合就可形成有用的物体。事实上，每一个细胞都是一个活生生的纳米技术应用的实例：细胞不仅将燃料转化为能量，而且按照储存在DNA中的信息来建造和激活蛋白质和酶，通过对不同物种的DNA进行重组，基因工程家已经学会建造新的这类
利用虚拟仿真技术辅 助机器人
关于利用虚拟仿真技术辅助机器人维修示教的探讨 周政华 (山西华泽铝电有限公司电解厂) 摘要:利用机器人虚拟仿真技术，可使检修人员在系统离线状态下对机器人进行编程，并以三维图形方式显示出机器人实际运行轨迹，这样通过 离线编程平台进行新系统的测试，既避免了应用上的风险，保证了机器 人系统的安全性，同时又降低了新程序应用的测试成本，并可以作为培 训系统供检修人员进行虚拟操作使用。 关键词：虚拟仿真离线编程机器人 1 引言 在实际设备运行过程中存在许多影响正常生产状态的因素，而如何优化生产过程，减少这些因素所造成的损失，而仿真技术可以将设备放在一个虚拟环境中，通过对已出现或未知的问题进行模拟，为找出解决此类问题提供了便捷的方法，这样不仅可以减少检修时间，保证生产的正常，也可以保证操作安全。而机器人离线技术的出现以及虚拟仿真技术的发展，正是应这样的要求，不仅可以将人从危险和恶劣的环境中解脱出来，也可以解决远程控制中的通信延时问题，同时利用机器人仿真技术可直观显示出机器人实际运行轨迹，而且不占用机器人作业时间，有利于提高经济效益。 2仿真基本理论 机器人仿真技术分为两大类：第一大类是设计机器人时所必须具有的结构分析和运动分析仿真包括：(1)机器人的物理特性，比如
形状等；(2)是机器人的动态特性，比如加速度、速度等，这需要参考机器人本身的动力学方程，而这个方程用来描述机器人的运动轨迹和特性。 2.1机器人的结构仿真主要是对机器人进行物理特性仿真，在虚拟环境中是以三维实体模型表现的，可以用市面上较常用的 Pro/E、UG、CATIA等三维设计软件进行建模。 2.2 机器人的运动学仿真是通过对建立的的函数模型，然后利用ADMAS、Matlab等专业软件对模型进行运动分析，例如图2.1为一台串联六自由度关节式机器人。 图2.1 两个相邻坐标系i与i-1间的齐次变换矩阵(i=1,2,3…,6)为 其中:a i-1为杆长；d i为杆件偏距； i为关节变量。经运动学整解，可得到机器人末端的位姿，而已知机器人末端的位姿，经过运
纳米机器人①纳米技术是指在纳来尺度的微小空间进行加工制作的技术。当这种技术与仿生学结合在一起时,会出现怎样的情况呢? ②仿生学是根据生物学原理而进行的,它是生物物理学的一个重要分支。物理学家总是模仿生物的行为制造各种灵巧的机器,飞机是模仿鸟类飞行的产物,照相机是眼睛的仿制品,智能机器人更是当前科学家热衷发展的技术。 ③当纳米技术朝仿生学渗透时,其基本内容就是研制微型机器人,制造一些仅有数千个原子组成的机器,使它们可以在细胞水平的微小空间内开展工作。④瑞典已经开始制造微型医用机器人。据报道,这种机器人由多层聚合物和黄金制成,外形类似人的手臂,其肘部和腕部很灵活,有2到4个手指,实验已进入能让机器人捡起和移动肉眼看不见的玻璃珠的阶段。科学家希望这种微型医用机器人能在血液、尿液和细胞介质中工作,捕捉和移动单个细胞,成为微型手术器械。⑤微型机器人的设计是基于分子水平的生物学原理。事实上,细胞本身就是一个活生生的纳米机器，细胞中的每一个酶分子也就是一个个活生生的纳米机器人。⑥蛋白分子构象的变化使酶分子中不同结构域的动作就像微型人在移动和重新安排有关分子的原子排列顺序。细胞中的很多结构单元都是执行某种功能的微型机器：核糖体是按照基因密码的指令安排氨基酸顺序制造蛋白质分子的加工器；高尔基体是给新制造的蛋白质进行修饰的加工厂；加工好的蛋白质可以按照信号肽的指令由膜襄泡运送到确定的部位发挥功能；完成了功能使命的蛋白质还会被贴上标签,送去水解成氨基酸以备再用。细胞的生命过程就是一批又一批的功能相关的蛋白质组群不断替换、更新行使功能的过程,这些生命过程所需的一切能量来自太阳。植物叶子中的叶绿体是把太阳能转化成化学能从而制造粮食的加工厂；线粒体是把粮食中储存的太阳能释放出来从而制造能量货币ATP的车间；我们每人每天都要消耗大约相当于自身体重那么多的ATP分子,以支持我们的生命活动和繁忙的工作。细胞中发生的所有这一切都是按照DNA分子中的基因密码序列指令井然有序地进行的。⑦纳来技术与仿生学的结合可以使生物物理学家仿照生命过程的各个环节制造出各种各样的微型机器人。可以预料,直接利用太阳能制造食物的机器很可能将在21世纪出现；利用纳来技术可以制造在血管中游走的机器人,以便专门清除血管壁上沉积物,减少心血管疾病的发病率；利用纳米技术还可以制造能进入组织间隙专门清除癌细胞的机器人,所有这些都已不再是天方夜潭。纳米机器人阅读答案18、解释下列词语。（1）井然有序：（2）天方夜潭：19、根据文意，请给“纳米技术”和“仿生学”下一个概念。（1）纳米技术：（2）仿生学：20、下列句中的加点词语删除后会不会改变愿意，为什么？（1）当纳米技术朝仿生学渗透时,其基本内容就是研制微型机器人,制造一些仅有数千个原子组成的机器,使它们可以在细胞水平的微小空间内开展工作。（2）我们每人每天都要消耗大约相当于自身体重那么多的ATP分子,以支持我们的生命活动和繁忙的工作。 21、本文原题为“在血管中游走的机器人”，现在改为“纳米机器人”，你认为哪个标题切合，请谈谈理由。参考答案：18、（1）很有条理，丝毫不乱。（2）形容离奇而不可信的说法。19、（1）纳米技术是指在纳来尺度的微小空间进行加工制作的技术。（2）仿生学是根据生物学原理研制模仿生物行为的高科技产品的生物物理学的一个重要分支。20、（1）“仅”是“只有”的意思，删掉以后，就不能突出这些机器的微小，因为“数千个原子”是很小很小的。（2）“大约”是不确定数，如果删掉，会误认为消耗的就是那么多的ATP分子。21、略。（言之有理即可）22、略。
文献综述 题目焊接机器人的发展历史与趋势 系统的应用研究 学生姓名 专业班级机械设计08-3班 学号 200802010315 院（系）机电工工学院 指导教师(职称) 完成时间 2012年3月20日
焊接机器人的发展历史与趋势 摘要 本文简单地介绍了焊接机器人技术发展的历程及我国焊接机器人技术研究的现状，论述了焊接机器人技术发展的趋势及研究的热点问题，即随着智能机器人技术和人工智能理论的进一步发展，多智能体焊接系统、焊接机器人中基于PC的控制器和模糊逻辑与神经网络的融合技术将成为研究的热点问题。 关键词：焊接机器人/焊缝跟踪/多智能体
The history of development and trends of the welding robot Abstract This paper briefly introduces the development course of welding robot technology and Chinese welding robot technology research present situation and discusses the trend of the development of the welding robot technology and research hot spot problems. That is as intelligent robotics and artificial intelligence theory further development. The multi-agent welding systems, welding robot based on PC controller and fuzzy logic and neural network of fusion technology will become the focus of research problems. Keywords:Welding robot,Seam tracking,Multi-agent
《虚拟机器人》校本课程活动教案
课时：课时 展示范例机器人激发学生搭建兴趣。 师：同学们，上节课我们初步了解了虚拟机器人的平台，这节课，我们来试试搭建属于我们自己的第一个机器人。 一、进入操作界面 首先请大家陆平台，然后点击“搭建机器人”选项，进入机器人搭建操作界面。老师先来带着大家了解一下这一界面的基本功能划分。 模型面板：包含机器人所有模型，有控制器、驱动、安装块、传感器和其它大类。 模型列表：列出各个模型分类中所有模型。 模板列表：用户创建的模板，模板可保存经常使用的模型组合。 菜单工具栏：有文件、功能和操作个菜单，菜单下有相应的工具栏命令。 属性面板：在属性面板中设置直流电机、伺服电机、传感器的属性。 机器人信息：查看机器人零部件的数量，机器人的重量、尺寸等信息。 机器人编辑区：用于构建机器人的操作区，完成机器人零部件的安装等操作。 视角控制面板：调整查看编辑区的视角，完成视角旋转、缩放、移动等操作 二、探索尝试 通过老师的介绍后，大家应该对这些功能区有所了解了。现在请同学们动动脑，动动手，从模型面板中选择自己喜欢的模型，放到机器人编辑区，注意视角的控制和安装点的点选，看谁能组装出属于自己的第一台机器人！ 三、问题解决 （一）、机器人搭建首先需要选择好控制器，这是机器人的主体，没有控制器，其他的零件是无法起作用的。 （二）、控制器安放是有方向的，编辑区蓝色坐标轴的方向为机器人前方，学生容易出现错误。（三）、在旋转视角时，切忌用鼠标左键进行拖动，这会改变机器人零件的实际位置。而应该使用视角控制按钮或者鼠标的右键和滚轮来进行视角切换。 （四）、轮子是和电机安装在一起，电机再和控制器连接起来，而不是直接把轮子安装到控制器上。 教师在巡视指导过程中，发现问题，适时引导讲解。 四、拓展延伸 其实在机器人搭建的过程中，我们还可以使用一些小技巧来提高搭建的效率。教授“模板”的使用方法，把一些多次使用的零件组合创建为模板，可以直接拖出来重复使用。 五、秀一秀 通过电子教室“学生演示”的功能，请同学们来展示一下自己的个性机器人，大家来评评谁最有想象力和创造力。 学生点评，教师总结。
工业机器人工程应用虚拟仿真教程教学提纲 一、说明 1?'课程的性质和内容 《工业机器人工程应用虚拟仿真教程》课程是髙级技工学校工业机器人应用与维护专业的专业课。主要内容包括：Robot Studio软件的操作、建模、Smart 组建的使用、轨迹离线编程、动画效果的制作、模拟工作站的构建、仿真验证以及在线操作。 2?课程的任务和要求 本课程的主要任务是培养学生熟练操作Robot Studio软件，并能通过Robot StiMio 软件对工业机器人进行应用开发、调试、现场维护，为学生从事工业机器人工程技术人员打下的必要的专业基础。 通过本课程的学习，学生应该达到以下儿个方面的专业基础。 （1）了解Robot Studio工业机器人仿真软件的基础知识，掌握软件使用方法和技巧。 （2）掌握构建基本仿真工业机器人工作站的方法。 （3）能熟练在Robot Studio软件中创建工件、工具模型。 （4）掌握工业机器人离线轨迹编程方法。 （5）掌握Smart组建的应用。 （6）掌握带导轨和变位机的机器人系统创建于应用方法。 （7）了解ScreenMaker示教器用户自定义界面的操作。 （8）掌握Robot Studio软件的在线功能。 3?教学中注意的问题 （1）本课程教学最好采用理论与实际相结合的一体化教学方式，借助多媒体网络教室，一人一机，使用多媒体课件讲解与软件操作相结合。 （2）理论教学中应帮助学生总结并灵活运用所学的相关知识，本着够用的原则讲授，切忌面面俱到。对工业机器人仿真操作不作深入探讨，仅作一般性了解。 （3）实践教学环节中对工业机器人Robot Studio仿真软件常用功能作简单介绍，重点培养学生使用软件对工业机器人进行基本操作、功能设置、二次开发、在线监控与编程、方案设讣和检验。教师教学中多联系生产实际并选用一些工业上经典的匸业机器人使用案例进行讲解，提高学生对工业机器人进行应用开发、调试、现场维护的能力。 二、学时分配表
1 主要介绍以下七种仿真平台(侧重移动机器人仿真而非机械臂等工业机器人仿真)： 1.1 USARSim-Unified System for Automation and Robot Simulation USARSim是一个基于虚拟竞技场引擎设计高保真多机器人环境仿真平台。主要针对地面机器人，可以被用于研究和教学，除此之外，USARSim是RoboCup救援虚拟机器人竞赛和虚拟制造自动化竞赛的基础平台。使用开放动力学引擎ODE(Open Dynamics Engine)，支持三维的渲染和物理模拟，较高可配置性和可扩展性，与Player兼容，采用分层控制系统，开放接口结构模拟功能和工具框架模块。机器人控制可以通过虚拟脚本编程或网络连接使用UDP协议实现。被广泛应用于机器人仿真、训练军队新兵、消防及搜寻和营救任务的研究。机器人和环境可以通过第三方软件进行生成。软件遵循免费GPL条款，多平台支持可以安装并运行在Linux、Windows和MacOS操作系统上。 1.2 Simbad Simbad是基于Java3D的用于科研和教育目的多机器人仿真平台。主要专注于研究人员和编程人员热衷的多机器人系统中人工智能、机器学习和更多通用的人工智能算法一些简单的基本问题。它拥有可编程机器人控制器，可定制环境和自定义配置传感器模块等功能，采用3D虚拟传感技术，支持单或多机器人仿真，提供神经网络和进化算法等工具箱。软件开发容易，开源，基于GNU协议，不支持物理计算，可以运行在任何支持包含Java3D库的Java客户端系统上。 1.3 Webots Webots是一个具备建模、编程和仿真移动机器人开发平台，主要用于地面机器人仿真。用户可以在一个共享的环境中设计多种复杂的异构机器人，可以自定义环境大小，环境中所有物体的属性包括形状、颜色、文字、质量、功能等也都可由用户来进行自由配置，它使用ODE检测物体碰撞和模拟刚性结构的动力学特性，可以精确的模拟物体速度、惯性和摩擦力等物理属性。每个机器人可以装配大量可供选择的仿真传感器和驱动器，机器人的控制器可以通过内部集成化开发环境或者第三方开发环境进行编程，控制器程序可以用C，C++等编写，机器人每个行为都可以在真实世界中测试。支持大量机器人模型如khepera、pioneer2、aibo等，也可以导入自己定义的机器人。全球有超过750个高校和研究中心使用该仿真软件，但需要付费，支持各主流操作系统包括Linux, Windows和MacOS。 1.4 MRDS-Microsoft Robotics Developer Studio MRDS是微软开发的一款基于Windows环境、网络化、基于服务框架结构的机器人控制仿真平台，使用PhysX物理引擎，是目前保真度最高的仿真引擎之一，主要针对学术、爱好者和商业开发，支持大量的机器人软硬件。MRDS是基于实时并发协调同步CCR(Concurrency and Coordination Runtime)和分布式软件服务DSS(Decentralized Software Services)，进行异步并行任务管理并允许多种服务协调管理获得复杂的行为，提供可视化编程语言(VPL)和可视化仿真环境(VSE)。支持主流的商业机器人，主要编程语言为C#，非商业应用免费，但只支持在Windows操作系统下进行开发。 1.5 PSG-Player/Stage/Gazebo
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/f09924329.html, MATLAB在机器人虚拟仿真实验教学中的应用 作者：刘相权 来源：《教育教学论坛》2018年第15期 摘要：本文简要介绍了MATLAB在机器人虚拟仿真实验教学中的基本应用。以 PUMA560机器人为研究对象，在MATLAB环境下，用Robotics Toolbox建立了该机器人的运动学模型，并对其进行求解，绘制了关节运动曲线和机器人末端运动轨迹。通过使用虚拟仿真技术，使学生的创新能力和实践能力得到提高。 关键词：MATLAB；机器人；虚拟仿真；实验教学 中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）15-0261-02 在机器人学课程的实验教学中，一方面由于机器人价格比较昂贵，不可能用许多实际的机器人来作为教学实验设备，另一方面，由于机器人的教学涉及大量数学运算，手工计算烦琐，采用虚拟仿真技术可以有效地提高教学的质量和效率，在实验教学中的作用越来越明显[1]。 本文以PUMA560机器人为研究对象，采用改进的D-H法分析其结构和连杆参数，运用Robotics Toolbox构建运动学模型并进行运动学仿真。 一、PUMA560机器人的结构及连杆参数 PUMA560机器人是美国Unimation公司生产的6自由度串联结构机器人，本文采用改进 的D-H法建立6个杆件的固接坐标系，如图1所示。 二、PUMA560机器人的运动学仿真 1.机器人模型的建立。在Robotics Toolbox中，构建机器人模型关键在于构建各个杆件和关节，Link函数用来创建一个杆件，其一般形式为： L=Link（[theta d a alpha sigma]，CONVENTION） 根据表1的数据，构建模型的仿真程序如下： 三、结束语 通过研究利用MATLAB软件进行虚拟仿真实验教学，克服了机器人实验设备数量不足的现状，把学生从烦琐的数值计算中解脱出来，实现了实验教学的创新，获得了良好的教学效
1 主要介绍以下七种仿真平台 (侧重移动机器人仿真而非机械臂等工业机器人仿真 : 1.1 USARSim-Unified System for Automation and Robot Simulation USARSim 是一个基于虚拟竞技场引擎设计高保真多机器人环境仿真平台。主要针对地面机器人, 可以被用于研究和教学, 除此之外, USARSim 是 RoboCup 救援虚拟机器人竞赛和虚拟制造自动化竞赛的基础平台。使用开放动力学引擎 ODE(Open Dynamics Engine,支持三维的渲染和物理模拟,较高可配置性和可扩展性,与 Player 兼容,采用分层控制系统, 开放接口结构模拟功能和工具框架模块。机器人控制可以通过虚拟脚本编程或网络连接使用 UDP 协议实现。被广泛应用于机器人仿真、训练军队新兵、消防及搜寻和营救任务的研究。机器人和环境可以通过第三方软件进行生成。软件遵循免费 GPL 条款, 多平台支持可以安装并运行在Linux 、 Windows 和 MacOS 操作系统上。 1.2 Simbad Simbad 是基于 Java3D 的用于科研和教育目的多机器人仿真平台。主要专注于研究人员和编程人员热衷的多机器人系统中人工智能、机器学习和更多通用的人工智能算法一些简单的基本问题。它拥有可编程机器人控制器, 可定制环境和自定义配置传感器模块等功能, 采用 3D 虚拟传感技术, 支持单或多机器人仿真,提供神经网络和进化算法等工具箱。软件开发容易,开源,基于 GNU 协议,不支持物理计算,可以运行在任何支持包含 Java3D 库的 Java 客户端系统上。 1.3 Webots Webots 是一个具备建模、编程和仿真移动机器人开发平台, 主要用于地面机器人仿真。用户可以在一个共享的环境中设计多种复杂的异构机器人, 可以自定义环境大小, 环境中所有物体的属性包括形状、颜色、文字、质量、功能等也都可由用户来进行自由配置,它使用 ODE 检测物体碰撞和模拟刚性结构的动力学特性, 可以精确的模拟物体速度、惯性和摩擦力等物理属性。每个机器人可以装配大量可
２０１８年６月 第４６卷第１１期 机床与液压 ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ Ｊｕｎ ２０１８ Ｖｏｌ ４６Ｎｏ １１ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－３８８１ ２０１８ １１ ０１２ 收稿日期：２０１７－０２－０７ 基金项目：广东省科技厅专项资金项目（２０１５Ａ０２０２０９０１０）；广东省高等职业技术教育研究会项目（ＧＤＧＺ１５Ｙ０３２）作者简介：郝建豹（１９７８ ），男，硕士，讲师，研究方向为工业机器人技术及应用三Ｅ－ｍａｉｌ：９５２６９１５４４＠ｑｑ ｃｏｍ三 基于ＲｏｂｏｔＳｔｕｄｉｏ的多机器人柔性制造生产线虚拟仿真设计 郝建豹，许焕彬，林炯南 （广东交通职业技术学院机电工程系，广东广州５１０８００） 摘要：以多机器人柔性制造生产线为研究对象，介绍了一种利用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ和ＲｏｂｏｔＳｔｕｄｉｏ对多机器人自动线建模及虚拟生产的方案三构建了生产线的布局，为上下料机器人设计了专用夹具，依据生产线连续运行模式，创建了仿真运行Ｉ／Ｏ信号和动态Ｓｍａｒｔ组件，实现了生产线的离线编程和仿真三仿真结果表明：实时改变机器人ＴＣＰ速度等参数可动态输出机器人速度轨迹和生产节拍三该设计方案可以为多机器人自动化生产线在现代工业制造领域的推广和应用提供理论依据和试验平台三 关键词：ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ；ＲｏｂｏｔＳｔｕｄｉｏ；多机器人；虚拟仿真 中图分类号：ＴＰ１６５一一文献标志码：Ａ一一文章编号：１００１－３８８１（２０１８）１１－０５４－４ ＶｉｒｔｕａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＤｅｓｉｇｎｏｆＭｕｌｔｉ?ｒｏｂｏｔＦｌｅｘｉｂｌｅＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＬｉｎｅＢａｓｅｄｏｎＲｏｂｏｔＳｔｕｄｉｏ ＨＡＯＪｉａｎｂａｏ，ＸＵＨｕａｎｂｉｎ，ＬＩＮＪｉｏｎｇｎａｎ （ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ，ＧｕａｎｇｚｈｏｕＧｕａｎｇｄｏｎｇ５１０８００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇｔｈｅｆｌｅｘｉｂｌｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｌｉｎｅｏｆｍｕｌｔｉ?ｒｏｂｏｔａｓｔｈｅｏｂｊｅｃｔｏｆｓｔｕｄｙ，ａｓｃｈｅｍｅｏｆａｕｔｏｍａｔｉｃｌｉｎｅｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄ ｖｉｒｔｕａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌｔｉ?ｒｏｂｏｔｂａｓｅｄｏｎｕｓｉｎｇＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓａｎｄＲｏｂｏｔＳｔｕｄｉｏｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｌｉｎｅｌａｙｏｕｔｗａｓｃｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｅｄ，ｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｓｐｅｃｉａｌｆｉｘｔｕｒｅｆｏｒｔｈｅｒｏｂｏｔｆｏｒｌｏａｄｉｎｇａｎｄｄｏｗｎｌｏａｄｉｎｇ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｌｉｎｅｆｏｒｃｏｎ?ｔｉｎｕｏｕｓｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＩｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ（Ｉ／Ｏ）ｓｉｇｎａｌａｎｄｄｙｎａｍｉｃＳｍａｒｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｗｅｒｅｃｒｅａｔｅｄ，ａｎｄｆｉｎａｌｌｙｔｈｅｏｆｆ?ｌｉｎｅｐｒｏ?ｇｒａｍｍｉｎｇａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｌｉｎｅｗｅｒｅｒｅａｌｉｚｅｄ．ＴｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｒｏｂｏｔｓｐｅｅｄｔｒａｊｅｃｔｏｒｙａｎｄｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｉｍｅｃａｎｂｅｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙｏｕｔｐｕｔｂｙｃｈａｎｇｉｎｇｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｕｃｈａｓｒｏｂｏｔＴｏｏｌＣｅｎｔｅｒＰｏｉｎｔ（ＴＣＰ）ｓｐｅｅｄｉｎｒｅａｌｔｉｍｅ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎ ｓｃｈｅｍｅｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒｔｈｅｐｏｐｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍｕｌｔｉ?ｒｏｂｏｔａｕｔｏｍａｔｉｃｐｒｏｄｕｃ?ｔｉｏｎｌｉｎｅｉｎｍｏｄｅｒｎｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｆｉｅｌｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ；ＲｏｂｏｔＳｔｕｄｉｏ；Ｍｕｌｔｉ?ｒｏｂｏｔ；Ｖｉｒｔｕａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ０一前言 以机器人为主体的智能制造，体现了制造业的智能化二数字化和网络化的发展要求三在机械制造行业中大规模应用机器人正成为一种趋势［１－２］三因此，研究多机器人柔性制造生产线，使企业早日实现面向未来的智能制造，增强企业的竞争力，推动制造业的转型升级，己成为当前企业界和学术界的关注热点三为提高多机器人柔性制造生产线的设计二改造二过程监控二产品可制造性的快速响应，虚拟仿真技术正成为多机器人柔性制造生产线组建的趋势［３－４］三 虚拟仿真技术是借助虚拟现实技术，在虚拟环境 中对生产线各元素二生产过程二节拍等进行仿真模拟，用更加经济二有效的方式对生产线进行合理配置，降低设备投资风险三王友发［５］对Ｅ－ＣＡＲＧＯ模型进行了扩展，研究了智能制造领域多机器人系统的任务分配模型和算法三邱雪松等［６］在Ｄｙｎａｆｏｒｍ平台下， 建立冲压生产线的虚拟样机模型，并介绍分析了自上而下和自下而上产品的虚拟模型设计方法三而这些方法较为复杂，难以做到虚拟与现实的无缝衔接，难以在工程上推广应用三陆叶［７］利用ＵＧ和ＲｏｂｏｔＳｔｕｄｉｏ分析了机床上下料工作站，而目前生产线大多是多机器人自动线［８］三 本文作者应用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ和瑞典ＡＢＢ公司的Ｒｏ?ｂｏｔＳｔｕｄｉｏ联合建立了多机器人柔性制造生产线三该生产线可依靠带驱动的仿真模型，模拟现场的生产环境及生产过程，也可通过虚拟仿真找出提高生产节拍的可行性，进而指导现场生产，因此，对于实际盘类二轴类及箱体类自动化加工生产线，具有普遍意义和经济实用性三 １一生产线仿真系统 利用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ软件设计好数控机床二供料站二检测二装配及仓储等工作站的三维仿真模型，将该模