難忘的實習生活已經告一段落了，回顧過去的實習經歷，倍感充實，收穫良多，感覺我們很有必要對自己的實習生活做一下總結。很多人都十分頭疼怎麼寫一份精彩的實習報告，下面是小編為大家整理的機器人工程專業實習報告（精選5篇），希望對大家有所幫助。
機器人工程專業實習報告1
一．緒論
1.1機器人的發展背景與前瞻與課程設計內容
近年來，隨著社會飛速發展，機器人的研究及應用得到迅速發展，因其在教育，醫療，軍事，工業等領域的巨大應用，因此得到許多國內外科學家的關注。
機器人在以後社會快速發展的過程中會起著越來越重要的作用。相信在不久的將來機器人將會取代繁重的人力勞動，使勞動者的人身安全得到保障。同時機器人的發展也將為以後的社會發展奠定良好的基礎。
雙足機器人不僅具有廣闊的工作空間，而且對步行環境要求很低，能適應各種地面且具有較高的逾越障礙的能力，其步行效能是其它步行結構無法比擬的。研究雙足行走機器人具有重要的意義。
1、主要內容：
1）、控制系統軟硬體設計與模擬；
2）、六自由度機器人運動控制。
2、訓練形式
學生以小組為單位，集體討論確定整體方案；指導教師給出實訓方向，技術指標等，協助學生完成訓練任務。
二.實習任務
這次機電一體化綜合訓練Ⅲ包含兩部分內容。一是分組選題完成實習要求；二是開發性設計。本報告書將從整體上分為兩部分對本次實習的要求進行彙報。完成對六自由度機器人的組裝、除錯以及實現預定的功能。
三.實習要求
要使六自由度機器人實現人類的一些動作，那麼六自由度機器人必須有它的獨特性。事實上，關於運動靈活性，人類大約擁有四百個左右的自由度。因此，機器人的關節的選擇、自由度的確定是很必要的，步行機器人自由度的配置對其結構有很大影響。自由度越少，結構越簡單，可實現功能越少，控制起來相對簡單；自由度越多，結構越複雜，可實現功能越多，控制過程相對複雜。
自由度的配置必須合理:首先分析一下步行機器人的運動過程(向前)和行走步驟:重心右移(先右腿支撐)、左腿抬起、左腿放下、重心移到雙腿中間、重心左移、右腿抬起、右腿放下、重心移到雙腿間，共分8個階段。從機器人步行過程可以看出:機器人向前邁步時，髖關節與踝關節必須各自配置有1個自由度以配合實現支撐腿、上軀體的移動和實現重心轉移。另外膝關節處配置1個俯仰自由度能夠調整擺動腿的著地高度，保證步行時落足平穩。這樣最終決定髖關節配置1個自由度，膝關節配置1個俯仰自由度，踝關節配置有1個偏轉自由度。這樣，每條腿配置3個自由度，兩條腿共6個自由度。髖關節和膝關節俯仰自由度共同協調動作可完成機器人的在縱向平面(前進方向)內的直線行走功能；踝關節的偏轉自由度協調動作可實現在橫向平面內的重心轉移功能。步行運動中普遍存在結構對稱性。運動的對稱性和腿機構的對稱性之間存在相互關係。在單足支撐階段，對稱性的機身運動要求腿部機構也是對稱的。根據這點，在結構設計時也採用對稱性佈置。
四．工作原理
4.1六自由度機器人的工作原理
六自由度運動平臺是由六支作動筒，上、下各六隻萬向鉸鏈和上、下兩個平臺組成，下平臺固定在基礎上，藉助六支作動筒的伸縮運動，完成上平臺在空間六個自由度（X，Y，Z，α，β，γ）的運動，從而可以模擬出各種空間運動姿態。可廣泛應用到各種訓練模擬器如飛行模擬器、艦艇模擬器、海軍直升機起降模擬平臺、坦克模擬器、汽車駕駛模擬器、火車駕駛模擬器、地震模擬器以及動感電影、娛樂裝置等領域，甚至可用到空間宇宙飛船的對接，空中加油機的加油對接中。在加工業可製成六軸聯動機床、靈巧機器人等。由於六自由度運動平臺的研製，涉及機械、液壓、電氣、控制、計算機、感測器，空間運動數學模型、實時訊號傳輸處理、圖形顯示、動態模擬等等一系列高科技領域，因而六自由度運動平臺的研製變成了高等院校、研究院所在液壓和控制領域水平的標誌性象徵。六自由度運動平臺是傳動及控制技術領域的皇冠級產品，掌握了它，在傳動和控制領域基本上就沒有了難題。
4.2機器人的工作原理
按照目前最寬泛的定義，如果某樣東西被許多人認為是機器人，那麼它就是機器人。許多機器人專家（製造機器人的人）使用的是一種更為精確的定義。他們規定，機器人應具有可重新程式設計的大腦（一臺計算機），用來移動身體。
根據這一定義，機器人與其他可移動的機器（如汽車）的不同之處在於它們的計算機要素。許多新型汽車都有一臺車載計算機，但只是用它來做微小的調整。駕駛員通過各種機械裝置直接控制車輛的大多數部件。而機器人在物理特性方面與普通的計算機不同，它們各自連線著一個身體，而普通的計算機則不然。
大多數機器人確實擁有一些共同的特性。首先，幾乎所有機器人都有一個可以移動的身體。有些擁有的只是機動化的輪子，而有些則擁有大量可移動的部件，這些部件一般是由金屬或塑料製成的。與人體骨骼類似，這些獨立的部件是用關節連線起來的。
工業機器人專門用來在受控環境下反覆執行完全相同的工作。例如，某部機器人可能會負責給裝配線上傳送的花生醬罐子擰上蓋子。為了教機器人如何做這項工作，程式設計師會用一隻手持控制器來引導機器臂完成整套動作。機器人將動作序列準確地儲存在記憶體中，此後每當裝配線上有新的罐子傳送過來時，它就會反覆地做這套動作。
大多數工業機器人在汽車裝配線上工作，負責組裝汽車。在進行大量的此類工作時，機器人的效率比人類高得多，因為它們非常精確。無論它們已經工作了多少小時，它們仍能在相同的位置鑽孔，用相同的力度擰螺釘。製造類機器人在計算機產業中也發揮著十分重要的作用。它們無比精確的巧手可以將一塊極小的微型晶片組裝起來。
4.3舵機的驅動原理
舵機的工作原理。舵機常用的控制訊號是一個週期為20毫秒左右，寬度為1毫秒到2毫秒的脈衝訊號。當舵機收到該訊號後，會馬上激發出一個與之相同的，寬度為1.5毫秒的負向標準的中位脈衝。之後二個脈衝在一個加法器中進行相加得到了所謂的差值脈衝。輸入訊號脈衝如果寬於負向的標準脈衝，得到的就是正的差值脈衝。如果輸入脈衝比標準脈衝窄，相加後得到的肯定是負的脈衝。此差值脈衝放大後就是驅動舵機正反轉動的動力訊號。舵機電機的轉動，通過齒輪組減速後，同時驅動轉盤和標準脈衝寬度調節電位器轉動。直到標準脈衝與輸入脈衝寬度完全相同時，差值脈衝消失時才會停止轉動！，這就是舵機的工作原理。
五．機器人行走的實現
雙足機器人的行走要取決於步態規劃，步態規劃的好壞將直接影響到機器人行走過程中的穩定性、所需驅動力矩的大小以及姿態的美觀性等多個方面，同時它也直接影響到控制方法及其實現的難易程度。
5.1步態規劃的概念
雙足步行機器人的步態規劃，是指機器人行走過程中其各組成部分運動軌跡的規劃，比如說，腳掌何時離開地面、擺動中整個腳掌在空中的軌跡、何時落地等。步態規劃要解決的問題主要是保證機器人的穩定性。
5.2步態規劃的方法
現在使用的步態規劃方法主要有如下幾種：
1、基於實驗的規劃方法
這種規劃方法基於力學的相似原理，基本過程如下：讓人模仿機器人行走(如果機器人有幾個自由度，那麼人在模仿行走的時候也儘量只動相應的關節)，同時對此人的行走過程進行正面和側面的錄影，然後對這些錄影進行分析，得到此人在步行過程各個主要關節的角度變化，然後根據力學相似原理把這些角度相似地推廣到機器人的關節變化上。
2、基於能量原理的規劃方法
這種方法來源於一個生物學假設：人經過千百萬年的進化，其行走方式是能量消耗最低的，而且還能保持步行的穩定性。如果機器人也能滿足這個假設，則其行走方式將與人一樣或很接近。根據能耗最小原則可以建立一個變分方程，並最終得到機器人的軌跡方程。
3、基於力學穩定性的規劃方法
在機器人行走過程中，其ZMP點必須落在某個區域範圍之內，只有這樣才能保證步行機器人穩定地行走。實現方法有兩種：
a．計算出理想的ZMP軌跡，然後推匯出各個關節的運動函式以實現理想行走。
b．先大致規劃出雙足和軀幹的運動軌跡，然後進行ZMP計算，最後選出穩定性最好的結果作為控制方程。
相比後兩種方法，第一種方法更易於理解及掌握。所以本文將採用第一種方法，結合人體行走過程規劃機器人步態的引數化設計。
5.3步態設計
進行雙足機器人行走動作設計。首先分析一下步行機器人的運動過程和行走步驟：
1）行走前進：重心右移（右腿支撐）、左腿抬起、邁步左腿放下、重心左移、右腿抬起、邁步右腿放下。依次迴圈。
2）停止：將重心移到雙腿之間，雙腿放下。
從機器人步行過程分析得出：機器人向前邁步時，髖關節與踝關節必須各自配置有1個自由度以配合實現支撐腿、上軀體的移動和重心轉移。膝關節處配置一個自由度能夠調整擺動腿的著地高度，保證步行時落足平穩。這樣，最終確定每條腿配置3個自由度，踝關節配置1個偏轉自由度、膝關節和髖關節各配置1個俯仰自由度。步行運動中存在結構對稱性。運動的對稱性和腿機構的對稱性之間存在相互關係。步行前進時，對稱的機身運動要求腿部機構也是對稱的，兩條腿共6個自由度。髖關節和膝關節俯仰自由度共同協調動作可完成機器人在縱向平面（前進方向）的直線行走功能，踝關節的偏轉自由度協調動作可實現在橫向平面內的重心轉移功能。
機器人的前翻跟頭過程和步驟分析：低頭（髖關節）、俯身（膝關節）使頭腳面板同時著地、左腿離地、右腿離地使倒立、兩腿同時彎膝（膝關節）、兩腳同時著地（髖關節），頭離地使重新直立。
小組在除錯動作中，最後一步機器人頭離地使重新直立這一步，經過小組組員間協商，找出瞭解決方法。使一隻腳稍微向內側傾斜一點角度，施力幫助機器人的頭部離地，配合兩個髖關節的舵機轉動角度，最終使得機器人重新站立。
機器人工程專業實習報告2
服務機器人是智慧製造的重要組成部分。近年來，服務機器人產業持續快速發展，2013年，全球服務機器人銷量再創新高。日本、歐洲等地區的廠商加速規模擴張和技術創新。2013年，中國成為全球第一大服務機器人市場，國內服務機器人產業園區建設持續升溫，領軍企業積極開展核心技術的攻關及其產業化應用。但是，我國機器人產業仍存在產業基礎薄弱、自主品牌市場佔有率低等問題。未來，我國應加強服務機器人產業規劃、突破核心關鍵技術、強化配套支撐、推動自主品牌機器人的市場化應用。
服務機器人產業概況
(一)服務機器人簡介
1.服務機器人的定義
服務機器人是集機械、電子、計算機、感測器、人工智慧等多學科先進技術於一體的自動化裝備。自20世紀60年代美國研製出世界上第一臺服務機器人以來，機器人技術及產品迅速發展，已廣泛應用於汽車製造業、電子電氣製造業和金屬製品業等領域。不同的組織和機構對服務機器人的定義不完全相同，但均體現了服務機器人可程式設計、仿人功能、通用性的特點。
國際標準化組織(ISO)將服務機器人定義為一種自動的、位置可控的、具有程式設計能力的多功能操作機。ISO8373進一步解釋，服務機器人具有自動控制、再程式設計和多用途功能，有多個可程式設計軸，在服務自動化應用中可以固定或移動。
美國機器人協會(RIA)認為，服務機器人是搬運材料、零件、工具等可再程式設計的多功能機械手，通過呼叫不同程式來完成各種工作任務的特種裝置。
日本機器人協會(JARA)認為，服務機器人是一種具有記憶裝置和末端執行器的、能轉動並通過自動完成各種移動來代替人類勞動的通用機器。
2.服務機器人的產品分類
服務機器人的產品分類方式多種多樣。按臂部運動形式的不同，服務機器人可以分為四種：直角座標型只有移動關節;圓柱座標型有移動關節和一個轉動關節，可做升降、迴轉和伸縮動作;球座標型有移動關節和兩個轉動關節，可以迴轉、俯仰和伸縮;關節型有多個轉動關節。按應用領域的不同，服務機器人可以分為：弧焊機器人、電焊機器人、噴塗機器人、碼垛機器人、搬運機器人、裝配機器人、檢測機器人和其他機器人等。此外，按受控方式的不同，還可以分為點位控制型和連續控制型等。
目前，我國企業主要銷售座標型機器人，屬於低端服務機器人產品，佔國內企業銷售量的40%以上。國外企業在我國市場主要銷售多關節型機器人，屬於當前國際市場的主流產品，佔外國企業在我國銷售量的80%以上。
(二)服務機器人產業鏈
服務機器人產業鏈主要包括研發設計、核心零部件製造、本體制造、系統整合和行業應用等部分。上游的核心零部件製造是服務機器人產業鏈的核心環節，包括減速器、伺服電機、控制器三部分。
我國服務機器人產業在系統整合環節具有相對優勢，而核心零部件製造是相對薄弱的環節。以精密減速器為例，歐洲和日本均已實現了減速器的自主化生產，減速器僅佔國際品牌服務機器人單體成本的1/6。而國產減速器技術工藝相對落後，高價進口減速器約佔成本的1/3，大幅高於國際品牌。
機器人工程專業實習報告3
假期一開始就接到了社團老師的電話，一同討論著這次五一假期的活動安排。
在五月的五一長假中，學校開展了許許多多有意義的活動，其中就有我們豐富的社團活動，每個社團都由老師組織在這次五一假期中開展一次社團活動，我們也不例外。這次我們的活動定在了5月3日下午，並且fll科技社和機器人社一起在機器人教室舉行社團活動，這次的活動顯的更加熱鬧了。
假期即將結束了，5月3日這一天終於來了，早上起來，煙雨朦朧的天氣擋不住學校各個社團參加社團活動的積極性。下午一點半，我們準時到達機器人教室集合並且由老師宣佈接下來的活動安排。
去年的一學期中，我們社團丟了很多的零件，就是因為沒有管理方案造成的，今年老師每人準備一個抽屜，把每個人自己的零件放到自己的抽屜中保管，避免了零件的丟失。我們也想出了另外的方法儲存零件，比如，今天我們社團多了很多個塑料收納盒，就是用來放我們每個人自己的零件的，以後每次完成一個搭建任務，每個同學都需要清理自己的零件，並且根據牆上印出的零件表核對自己有沒有缺少零件，這樣可以減少不必要的零件丟失。
要想搭一個完整的機器人，就要從細小的零件開始著手，但是由於我們社團比較忙，而且零件又雜又多，所以一直散成一堆放在那裡，這次終於要對它們來一個徹底的掃除了。因為習慣了亂的，不少社員難免對今天活動的第一步——整理道具，很多同學十分不高興。老師告訴我們：“做事情一定要一步一步來，只有做好了第一步，才能順利的進行接下來的大事情。”終於，整理道具在這時正式開始。
第一步，是把所有不需要的機器人配件拆成一個一個散的小零件，然後再把散的零件按照一個大盒子一個大盒子的'按照顏色、形狀、摩擦力大小的不同理入一個個準備的大盒子中，這一部是最花時間和精力的，很多小的零件被堆放在大零件中，很難被發現，我們在這一部上花了大量的時間，老師也參與進來，幫助我們在雜亂的零件堆中尋找需要的零件，並且對其進行一一的分類。最終，經過全社團成員共同的努力，近百種不同的零件終於在我們手下安安穩穩的歸好了類別。
第二步，老師每人發兩個盒子，把各種零件收納到這兩個盒子中。首先要求拿出一個小的盒子，這個小盒子中分成五格，每個格子中都放入不同的零件，老師把幾十種零件按照其數量和形狀，讓我們放入不同大小的格子，理好小盒子後，大家還沒來得及喘口氣，老師又發下了一個大盒子，我們就再用同樣的方法把大一些的零件理入大盒子中，在放入盒子這步時，發現很多同學都出現了零件不夠的情況。
老師只好拆出新的零件給我們，為了尋找哪個袋子裡有這種零件並且保證每個人都能獲得齊全的零件，同學們把一個個新零件袋仔細看過來，並且反覆請查自己的零件。這個過程很費時間，所以也警示了我們要更加仔細的對待零件，這樣可以節約很多時間。
結束了零件的整理，老師讓我們自己選擇一個抽屜，並且把自己的盒子放到抽屜裡，再進行登記，最後鑰匙老師統一收回保管。
時間已經快到下課了，因為找零件花費了太多的時間，後面的活動只好長話短說。老師對今年所有的比賽專案進行了一個通告，並且告訴我們哪些專案獲獎的可能性比較大，哪些專案人人都可以參加，之後比賽的搭建，我們將使用自己的零件進行。以後的課程也會安排進一些搭建的內容，讓我們自己體會機器人的樂趣。
今天一天的活動很快就結束了，不過我們激動的心情，還是流露在了臉上。
機器人工程專業實習報告4
一．設計目的及意義
隨著計算機、網路、機械電子、資訊、自動化以及人工智慧等技術的飛速發展，移動機器人的研究進入了一個嶄新的階段。同時，太空資源、海洋資源的開發與利用為移動機器人的發展提供了廣闊的空間。目前，智慧移動機器人，無人自主車等領域的研究進入了應用的階段，隨著研究的深入，對移動機器人的自主導航能力，動態避障策略，壁障時間等方面提出了更高的要求。地面智慧機器人路徑規劃，是行駛在複雜動態自然環境中的全自主機器人系統的重要環節，而地面智慧機器人全地域全自主技術的研究，是當今國內外學術界面臨的挑戰性問題。
移動機器人是一類能夠通過感測器感知環境和自身狀態，實現在有障礙物的環境中面向目標自主運動，從而完成一定功能的機器人系統。理想的自主移動機器人可以不需人的干預在各種環境中自主完成規定任務，具有較高的智慧水平，但目前全自主的移動機器人還大多處於實驗階段，進入實用的多為自主移動機器人，通過人的干預在特定環境中執行各種任務，而遙控機器人則完全離不開人的干預。
智慧移動機器人是一類能夠通過感測器、感知環境和自身狀態，實現在有障礙物的環境中面向目標自主運動，從而完成一定功能的機器人系統。移動機器人技術研究綜合了路徑規劃、導航定位、路徑跟蹤與運動控制等技術。涉及包括距離探測、視訊採集、溫溼度以及聲光等多種外部感測器，作為移動機器人的輸入資訊。移動機器人的運動控制主要是完成移動機器人的運動平臺，提供一種移動機器人的控制方式。效能良好的移動機器人運動控制系統是移動機器人執行的基礎，能夠服務於移動機器人研究的通用開發平臺。
隨著移動機器人技術的發展及其在工業軍事等領域中的廣泛應用，有關移動機器人的理論設計製造和應用的新的技術學科——機器人學，已經逐漸形成，並越來越引起人們廣泛的關注。機器人學是一門綜合性很強的學科，它涉及現代控制技術、感測器技術、計算機系統和人工智慧等多門學科．但是它又有自身的系統性和專業性。內容極為豐富、廣泛，其中專業性比較強的有機器人動力學和運動學、機器人軌跡規劃和運動控制、機器人的感測技術、機器人的程式語言、機器人的智慧和任務規劃等。其中機器人的運動控制是實現機器人航跡控制的關鍵。
運動控制是移動機器人的執行機構，對機器人的平穩執行起著重要作用。隨著新的智慧控制演算法的不斷湧現，移動機器人正向著智慧化方向發展，這就對運動控制系統性能提出了更高的要求。設計實現智慧移動機器人的控制系統，能夠熟悉移動機器人硬體和軟體的開發，掌握移動機器人的運動控制特性，為後續的移動機器人的功能擴充套件搭建一個可行、穩定的平臺，而這個平臺則可以成為多種機器人開發的公共基礎平臺。實現智慧移動機器人控制系統的開發具有一定的現實意義，將為以後的移動機器人開發奠定堅實基礎。
二．國內外研究現狀
移動機器人的研究始於60年代末期斯坦福研究院（SRI）的Nils Nilssen和Charles Roesn等人，在1966年至1972年中研製出了自主移動機器人Shakey。
70年代末，移動機器人研究又出現了新的高潮，特別是80年代中期以來，設計和製造機器人的浪潮席捲全世界。一大批世界著名的公司，如美國通用電氣、日本本田、索尼等開始研製移動機器人平臺，這些促進了移動機器人學多種研究方向的出現。例如，輪式移動機器人的代表作有：Smart Robots公司推出的新型基於Linux的移動機器人SR4；美國Activmedia Boties公司用於教學的P3-Dx輪式移動機器人；卡內基梅隆研發的Nomad移動機器人；美國國家航天航空局聞名遐邇的火星登陸車“勇氣號”等。
我國的機器人學研究起步較晚，但進步較快，已在工業機器人特種機器人和智慧機器人各個方面都取得了顯著成績。在“七五“期間，完成了示教再現工業機器聲成套技術。為了跟蹤國外搞技術，80年代國家高技術計劃中安排了智慧機器人的研究開發，包括水下無纜機器人高功能裝配機器人和多種特種機器人。進行了智慧機器人體系結構、機構、控制、人工智慧、機器視覺，高效能感測器及新材料的應用研究，取得了大量成果。其中，輪式移動機器人的研究也碩果累累。
國內研究輪式移動機器人的科研單位及公司主要有研製能力風暴的as-r機器人的上海廣茂達夥伴機器人有限公司；研製的casia-i自主移動機器人的中科院自動化所；研製“青青”輪式移動機器人的哈爾濱工業大學，研製“小蜘蛛”輪式移動機器人登月車的上海交大等。
當前，移動機器人技術的研究與發展的趨勢包括有：機器人機構導航定位路徑規劃感測器資訊融合技術智慧技術移動機器人感測器技術等研究。
我國自“八五”期間開始進入這一研究領域，並在國家863計劃中予以重點支援。較為全面對路徑規劃、視覺導航、資訊融合、自動駕駛等一些基本的智慧機器人技術做了探索，所形成的一些關鍵技術成果也在其他領域得到應用。我國在機器人技術與自動化工藝裝備等方面已經取得了突破性進展，縮短了同發達國家的差距，但是在機器人的核心及關鍵技術的原創性研究、高效能關鍵工藝裝備的自主設計和製造能力、高可靠性基礎功能部件的批量生產應用方面，同發達國家相比，我國仍存在較大差距。
三．課題任務、重點內容、實現途徑
通過對各項機器人技術的研究與分析，設計了滿足教學實驗要求的智慧移動機器人系統，完成機器人車體結構、感測系統、運動執行系統、通訊系統的功能設計和模組化實現，以及機器人系統工程的整體設計，並著重研究嵌入式控制系統的軟硬體系統設計。需完成移動機器人的結構圖紙1份、智慧移動機器人原理分析、硬體設計並編寫相關程式。
本課題採用通用微控制器實現輪式移動機器人電機驅動和閉環調速。實現基於渡越時間法的超聲波測距模組設計，為機器人提供簡單方便的障礙物距離檢驗。ＤＳＰ實時監測驅動電動機的正交編碼脈衝實現移動機器人的運動學定位，作為機器人一種比較粗略的定位方式，可以作為後續高精度定位方式的補充。使用模糊控制實現移動機器人路徑跟蹤控制，利用MATLAB的模糊控制工具箱實現路徑跟蹤控制決策，完成移動機器人的路徑跟蹤。最後，論文設計的移動機器人執行平穩，控制簡單。路徑跟蹤控制規則能夠使機器人較好的跟蹤已知路徑。可以作為簡單的移動機器人實驗平臺使用。
本課題的重點內容是嵌入式作業系統，智慧輪式移動機器人是一個典型的實時多工系統，傳統單任務順序執行機制不能滿足該系統設計的實時性要求，而且對於複雜系統來說可靠性不高，因此選用實時作業系統μC／OS-Ⅱ。它是一個原始碼公開，可移植，可固化，可裁剪的嵌入式作業系統，具有程式碼尺寸小，可佔用實時核心，任務多，可確定執行時間，執行穩定可靠等特點。將μC／OS-Ⅱ移植到S3C44B0X上，並對作業系統進行裁剪，以節省儲存空間。
基於實時核心的多工系統可劃分為系統層和應用層。系統層由核心和驅動程式庫組成；應用層包括用於達成機器人任務目標的全部程式碼。在該系統軟體應用層程式設計中，將機器人的任務分解成通訊、資訊採集、電機控制等多個使用者任務。嵌入式作業系統μC／OS-Ⅱ對任務模組進行管理排程，協調機器人各項任務執行，保證了系統的實時性和可靠性。
移動機器人控制系統設計與實現的主要內容有底層系統設計和控制系統的實現：
（1）移動機器人底層系統設計：移動機器人的底層系統設計包括移動機器人的控制電路設計、電機驅動電路設計和超聲波測距電路設計。底層設計涉及到的軟體演算法包括電機驅動和速度閉環、電機碼盤的機器人定位、超聲波測距等。
（2）移動機器人的控制系統的實現：移動機器人控制系統的主要內容是生成機器人的運動控制資訊，控制機器人的運動。軌跡跟蹤是移動機器人需要完成的任務之一，其典型工作過程為機器人運動。軌跡跟蹤是移動機器人需要完成的任務之一，其典型工作過程為機器人完成相應的移動，完成規劃路徑的跟蹤。運動控制過程中用到的輸入資訊包括底層超聲波測距模組提供的障礙物距離資訊，電機碼盤提供的機器人的位置、速度資訊，以及全景攝像機、單目視覺攝像機採集並經過處理後的視訊資訊等。
四．完成本課題所需工作條件（如工具書、計算機、實驗、調研等）及解決辦法
智慧移動機器人集成了機械、電子、計算機、自動控制、人工智慧等多學科的研究成果，在當前機器人研究領域具有突出地位。控制系統是機器人的核心部分，所以完成本課題的條件之一就是對控制系統方面有很好的知識並且能受到指導老師的指導。
機器人工程專業實習報告5
一、引言
創新性教學平臺是將知識、素質、能力和創新融為一體的綜合性教學平臺，是大學生工程教育中的最高層次的教學平臺。從全國高校工程培訓中心創新實踐發展可知，創新意識和創新能力的培養獲得了一定的重視，創新實踐活動已經在不同層次、不同型別的學校以不同覆蓋面進行。
從部分重點院校的創新性實踐平臺可以看出，目前創新平臺多以機器人為主，這是因為機器人是一部精密機械組合體，是一個典型的機電一體化系統，它融合了造型、機械、電子、感測器、計算機軟體硬體和人工智慧等眾多先進技術，是目前世界各國高校和研究所進行教學研究和工程訓練理想的實驗平臺。[1]機器人涉及到機、電、控制、感測技術、計算機技術等多方面知識，可使學生得到跨學科綜合能力的培養，使學生在實施專案的過程中建構廣域的工科知識基地，對材料、機械、電子、計算機硬體、軟體科學、可程式設計控制和機電一體化流程有全面認識。
我校作為地方性綜合院校，與重點高校相比，在各種科技創新活動中，機器人類創新專案的參與程度比較低，有關機器人創新實踐教學還只是處於起步階段，因此探索如何利用機器人模型提高大學生的創新能力是目前迫切需要解決的問題。
二、組建機器人創新性教學平臺的意義和目的
機器人研究是進行創新思維訓練、創新技能訓練、工程實踐訓練最理想的平臺。組建機器人創新性教學平臺對於培養學生創新動手實踐能力，對專業知識的鞏固和融會貫通、提升院校辦學質量、提高學生就業率等方面具有重要意義。
（一）培養創新動手實踐能力，對專業的鞏固和融會貫通。
目前許多各種工科專業都開設了電子電路、檢測技術與感測器、嵌入式微控制器、控制原理與控制工程、微控制器和微控制器、數位電子和類比電子、數字邏輯、檢測技術與感測器等課程，但是課堂的的學習和一些簡單的驗證性實驗課程不足以滿足學生的求知慾望。無法根本轉變學生的學習觀念。要從被動學習轉變到主動學習，其中一個途徑就是讓學生進行創新性的訓練，充分激發學生的學習熱情。機器人作為一個新興的領域，具備多種新技術，而且具備趣味性，通過創新性的教學平臺能充分引導學生創新動手的實踐能力。
組建機器人創新性教學平臺能為高等院校的學生和教師提供一個綜合的專業機器人教育和研究平臺，能通過採用系統的方法對實踐教學內容、方法和手段進行創新，進而引導學生進行微控制器和微控制器、數位電子和類比電子、數字邏輯、檢測技術與感測器等課程進行融會和貫通
（二）提升學校的辦學質量，提高學院校知名度。
通過機器人創新性教學平臺，能夠培養校園學術研究氛圍，使學校的科研水平，學生的素質進一步得到提高。與此同時，由於近年來國內和國際上各種機器人比賽層出不窮，通過建立機器人創新性教學平臺培養學生，積極參與國內外機器人賽事，不斷取得優異成績，這對提升院校知名度，具有重要意義。
（三）提升學生就業競爭力。
隨著產業的升級，就業競爭在不斷加劇，企業更需要動手強，具備專業知識過硬的中高階人才。目前適合企業的專業人才缺口相當大，造成這種原因的本質是學校教育過多地注重了知識的傳授，而忽略了創新技能、動手能力和工程實踐能力的培養。學生通過參與機器人實驗室的學習和工作，能增強就業競爭力，畢業後能夠廣泛適用於機電一體化、電氣工程、自動化工程等方向的就業需求，更好的適應社會對人才的需求，做到學有所用，學所必用。
三、機器人創新性教學平臺的總體規劃建設
（一）硬體平臺的建設
建設機器人創新性教學平臺需結合本校的實際情況。由於高階機器人經費投入較大，受益人群較小，因此採取對中低端機器人的投入為主，高階為輔的發展策略。
低端機器人採用自制裝置的方式，採用AVR微控制器為控制平臺，小型直流伺服電機為動力源，加裝多種感測器，自行設計電路板，製作小型機器人。通過調動師資力量，開發出基本的控制程式庫，程式開源，並設計多種軟體介面，方便學生呼叫學習。該種機器人造價低廉，成本為千元以下，能夠配置2個班的數量，滿足人數較多的教學要求。
中端為進階版本，採用ARM或DSP處理器作為控制核心，採用高精度數字舵機，構建小型雙足人形機器人或多足機器人。既可以選購零元件自由搭配的產品，如BIOLOID的專家版機器人，也可以使用學校的車床和銑床自行加工通用型的構件，學生能用這些構件搭配出不同造型，風格各異的機器人。
高階機器人技術含量較高，造價昂貴。一般針對具體比賽，如中型組足球機器人，機器魚競賽平臺等。大部分兄弟院校都是採用購買的形式，主要研究軟體開發、演算法的改進，如圖象處理等。這些機器人較適合高年級及其研究生以上使用，受眾小，不適合大規模推廣，但少量的購置對提高院校的科研能力有所幫助。
（二）課程設定與實施方法。
以機器人創新性教學平臺為載體，針對不同專業，不同學習階段和層次的學生特點及專業教學的需求，組織師資力量，編寫出具有專業特色，從入門到進階的教材，並提供創新性的教學、工程訓練和實驗平臺。
機器人的硬體兩大構成要素是機械部件和電氣電子部件。機器人硬體的基本結構由機械系統構成，操作和運動由電氣電子部件控制。機械部件主要包括減速機構、移動機構、連桿機構、凸輪機構、鏈傳動機構和同步帶傳動等。電氣電子部件包括伺服電機、電源模組、計算機、微處理機、嵌入式系統、感測器和控制電路等。採用機器人模型作為創新性實踐教學平臺，是因為機器人堪稱機械設計、電子工程、工業自動化及自動控制等專業課程實踐的最佳載體，可以在實驗過程中，對機械加工、機械傳動、氣動技術、電子電路和軟體程式設計等相關知識有更深刻的理解。[2]而軟體則主要涉及計算機和應用數學專業，含括了圖象處理、語音識別、神經網路、模式匹配、專家系統、智慧路徑演算法等方面。
因此在課程設定與實施上，一是可以結合學科的特點進行設定，發揮學科特色。
例如：機電學生能夠結合數控加工課程，設計與加工機器人零件，進行安裝、除錯及運動控制；自動化專業的學生可以結合嵌入式課程的學習，對電機驅動進行PID閉環控制等課程設計；計算機等相關專業的學生結合圖象處理課程，開設機器人視覺識別等進階課程。
二是開展綜合性的創新實驗，鼓勵學生利用學科交叉的知識，打破孤立的知識體系，不同專業學生組成團隊，進行多學科綜合性的創新性設計和驗證。
四、機器人創新性教學平臺的應用
經過一段時間的機器人創新性教學平臺的實踐中，我們發現，在進行創新思維訓練時，大多數學生對於機械創新和機器人創新興趣濃厚，但對於其中涉及到的機 電一體化的、智慧化的、對控制技術要求較高的知識，就會覺得不知道從何下手，甚至失去信心。
