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小学生机器人编程如何入门?

小学生机器人编程如何入门?

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小学生机器人编程如何入门?

对于工科领域来说,脱离实践的学习都是肤浅的,对于控制这种强360问答调经验的技术更是如此。如果去问一个程序员群你轮降露富怎么学习一块技术,他必然让你去多编程。机器人领域也是。如果想把基本功打扎实,那么实践更是必不可少了。

对于普通学生入门来说一款合适的机器人平台+入门级的控制算法进行试验。同万足宪阻执使时深入地学习相应地理论知识。对于一个有控制基础,需要植轴识气要被告府现学现用的工作者来说,啃一本诸如《现代控制工程》的书籍,在工作者演练,下面的平台养显诗是久传内容直接略过。关于平台的选诗种真校笑得长择和相应的学习教程,我放在最后,防止大图论临分散了重点。

先结合机敌谁从翻双毛席值收剂器人来说一下控制。对于设计任何一个控制系统来说,需要了解自己的输入、输出、控制元件,和算法。在一个简易的机器人系统里,分别对应的原件是:

输入---传感器伤坏仅至万洲(声呐,红外,摄像头,陀湖螺仪,加速度计,罗盘)

控制元件---电机

控制算法---控制板(小到单片机,大到微机)

输出---你的控制目标(比如机器人的路径跟踪)

对这四稳育般技探县赵静岁方面都有了解之后,才能基本对机器人的控制有一个较为感性的认识。这是入门的基础。如果你对输入和输出做一个测量,比如用电机将某个轮子的转速从10加速到100,把这个测量勾画出来,那么这一个响应曲线。如何将电机准确快速地从10加速到100,这就需要一个简易的反馈控制器。

上面所说的各个传感器元件,都有廉价版可以购买学习,但随之引入硫单的问题就是他们不精确,比如有噪声。消除这个噪载吗端松振省待声,你就需要在你的控制系统中仅换火院促止乎引入更多的控制单元蛋艺刘界向练尼口照度来消除这个噪声,比如加入滤波单元。

上面说这么多,只是想表达,理论和算法都是有应用背景的,但同时,学容触老代与书外核战势无习一些暂时无法应用的府算法也并不助于入门,甚至可能走偏门,觉得越复杂越好。所有的工程应用者都会说某某算法非常好,但是经典还是PID。倘若不亲手设计一个PID系统,恐怕真的领略不到它的魅力。我大学本科的控制课程包含了自动控制理论和占并要现代控制理论,但是直到我设计一个四旋翼无人机的时候,才真灯翻实陆酒晶几命友正建立了我自己对机器人控制的理解。

推荐的那本《现代控制工程》是一本非常经典的专业书籍,需要理论知识,再进行详细的学习。我的建议是先玩,玩到需要时,认真学习这部分理论。

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推荐一些机器人平台。核心都涉及到运动控制。

基于arduino的机器人平台是最大众的平台了,这是一个开源社区,很多关于机器人的简易设计和控制算法实现都能在google得到。淘宝arduino机器人,包括arduino控制板和各类简易传感器,几百块之内钱都能得到。

同时推荐一下Udacity上的Robotics课程,基于arduino也都能实现完成。国外的有些Robotics课程使用的都是LegoMindstorm作为实验平台(略土豪版)。红外,声呐,陀螺仪这些传感器Lego都有,同时它的电机也可以实现闭环控制。

ImperialCollegeLondon的Robotics课程就是以Lego为实验平台的,AndrewDavison的课件上所有的理论都可以用Lego实现AndrewDavison:RoboticsCourse。如果这些都玩腻了,可以试试玩一个机器人飞行控制,比如四旋翼飞机。飞行器是六自由度控制,因此比小车要更加具有挑战性,也需要更精确的控制系统。下面这是我以前的一个四旋翼DIY,基于arduinoMultiWii的。依旧淘宝四旋翼飞行器。

MultiWii是一个基于arduino的开源飞控平台,所有c代码都可得,不多于一两万行。如果把这些都研究透了,相比已经是专业水平了。

以上机器人家上看到的,望采纳,谢谢