智能机器人仿真系统设计.pdf

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1、第30卷第5期计算机仿真2013年5月文章编号：1006—9348(2013)05—0358-04智能机器人仿真系统设计彭建盛1’2，李兴1，秦志强3，林义凯2(1．中国原子能科学研究院，北京102413；2．河池学院物理与电子工程系，广西宜州546300；3．湖南科技大学信息与电气工程学院，湖南湘潭411201)摘要：智能机器人仿真系统，由于智能机器人受到自身多传感器信息融合和控制多样性等因素的影响，仿真系统设计主要都是以数学建模的形式化仿真为主，无法实现数学建模与场景实现协调仿真。为此，首先分析两轮移动机器人数学运动模型，然后设计与机器人控制系统相关的传感器

2、数据采集分析、机器人智能自动控制和人工控制等模块，以实现机器人控制的真实场景。仿真系统利用LabVIEW设计控制界面，并结合Robotics工具包的建模、计算和控制功能。仿真结果表明设计的平台更适合教学和实验室研究，并可为实际的物理过程提供数据参考和决策建议。关键词：机器人；虚拟；系统仿真中图分类号：TP242文献标识码：BDesignofIntelligentRobotSimulationSystemPENGJian—shen91”，LIXin91，QINZhi—qian93，LINYi—kai2(1．ChinaInstituteofAtomicEnergy，

3、Beijing102413，China；2．DepartmentofPhysicsandElectronicEn舀neefing，HechiUniversity，YizhouGuangxi546300，China；3．HunanUniversityofScienceandTechnology；XiangtanHunan411201，China)ABSTRACT：Intelligentrobotsimulationsystem，beingaffectedbyfactorssuchastheintegrationofinformationsentbyself-mul

4、ti—sensorandcontroldiversity．iSdesignedmainlybasedonformalizedsimulationofmat}Iematicalmodel-ing，withoutrealizingcoordinatedsimulationofmathematicalmodelingandscenerealization．Therefore，two-wheelmobilerobotmathematicmodelWasanalyzedfirstly．Thenitwenttot11edesignofseveralmodulessuchas

5、datacollec．tionandanalysisrelatedtosensors，intelligentautomaticcontrolofrobotandmanualcontrol，inordertorealizearealscenecontrolledbyrobot．Inthesimulationsystem，thecontrolinterfacewasrealizedbymeansofI_abVIEW，withtheintegrationofRoboticstoolkitmodeling，calculatingandcontrolfunctions．T

6、heresultsofsimulationshowthatthedesignedplatformismoresuitableforteachingandlaboratoryresearch，anditcanprovideactualphysicalprocesswithdataforreferenceaswellasdecision-makingsuggestions．KEYWOlIDS：Robot；Virtual；Systemsimulation1引言随着测控技术的发展，虚拟仪器技术已成为工业控制和自动化测试等领域的新生力量⋯。而机器人作为一种新型的生产工具，

7、应用范围已经越来越广泛，几乎渗透到各个领域，是一项多学科理论与技术集成的机电一体化技术。目前机器人仿真系统主要集中在复杂的机器人数学模型构建与形式化仿真，无法实现分析机器人运动控制的静态和动态特性，更加无法实现控制的真实场景Bo。为了改善专业控制软件在硬件开发周期较长的缺点，本文拟建立一个基于通用软件的实时仿真和控制平台，以更适合教学和实验室研究。本基金项目：国家国防基础科研项目(B3720110008)收稿日期：2012—06—25修回日期：2012—08-31．-．——358．--——文以通用仿真软件LabVlEW和Robotics⋯为实时仿真与控制平台，采

8、用LabVIEW搭建控制