中级课程

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大纲

机器人入门

通常来讲，机器人一般都会包含以下部分

• 机械结构

机器人的主体、框架，按形态可以分为机械臂、人形、四足、六足等

• 传感部件

机器人感知世界接收数据的单元，包含声光电、气体、影像等

• 执行部件

机器人的运动单元，电机、舵机等，按驱动方式又可以分为电动、液动、气动等

• 主控

机器人的大脑，可以理解为一台小型计算机，可以被编程控制，接收传感部件的数据，向运动部件发送指令从而实现让机器人按照设定的逻辑行动

• 供能部件

机器人的心脏，驱动机器人一切行为的能量来源，最常见的是电能

开源四足机器人

• 斯坦福Pupper

斯坦福大学研究生Nathan Kau研发的一款低成本四足机器人，运动单元由12个舵机构成，项目主页：https://stanfordstudentrobotics.org/pupper ，教学所用四足机器人主要参考该项目

• 斯坦福Pupper V2

Nathan Kau研发的另一款四足机器人，运动单元由12个无刷电机构成，论文：https://arxiv.org/abs/2110.00736

• MIT猎豹

MIT仿生机器人实验室研发的四足机器人，世界上最先进的四足机器人之一，运动单元由12个大型无刷电机构成，可实现后空翻等复杂动作，论文：https://dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/126619/IROS.pdf

四足机器人组装

• 零部件介绍
• 装配指南
• 较准与调试

四足机器人控制原理

• 位移控制与力矩控制
• 步态设计
• 反向运动学求解
• 程序设计

四足机器人能力

• 电机传感器接口
• 智能视觉模块
• 机器学习模块

整合其他平台的方法

• ROS

示范案例

• 舞蹈编排
• 行人跟随

大型综合实验

• 定点导航
• 快递配送

头脑风暴

四足的步态