基于ROS的果实采摘机器人实验教学设计

来源 :实验技术与管理 | 被引量 : 0次 | 上传用户:blaze1982
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
文章以果实采摘为研究背景,基于ROS机器人仿真平台提出了一个橘类果实采摘机器人系统设计实验教学方案.使用SolidWorks软件建立6自由度机械臂三维实体模型,借助插件生成URDF文件,并在ROS环境中通过MoveIt!配置了机械臂运动学参数,使用Rviz实现了机械臂运动仿真可视化.基于果实颜色特征和霍夫变换原理,提取果实轮廓以获取果实圆心坐标,采用Realsense D415深度相机获取果实深度信息,从而获得相机坐标系下果实的位置.采用串口通信方式及舵机数据传输协议,构建了机械臂运动控制的信息交互通道;基于ROS节点与话题机制,构建了机械臂运动规划架构;基于采样算法进行IK求解,实现了果实采摘机器人运动规划仿真与控制的同步.
其他文献
“新能源发电并网技术”具有内容广泛且抽象、前沿性和专业性极强、学习难度大等特点.为了激发学生的学习热情,进一步提升教学效果,基于PSCAD/EMTDC设计了光伏发电并网系统的虚拟仿真实验教学平台,以便开展相关实验教学工作.基于该实验教学平台,初步设计开发了3个实验:①依托光伏阵列的数学模型搭建电磁暂态仿真模型,分析不同工况下的输出特性;②根据增量电导法的基本原理,设计并实现光伏发电系统的最大功率跟踪策略;③在PSCAD/EMTDC中搭建光伏并网系统的实验模型,验证主回路设计的合理性和控制系统的正确性.
根据实际深层油藏高温高压条件,设计了一套高温高压流体驱替微观可视化实验系统.根据岩石内部孔喉特征,制作相匹配的可视化微纳米尺度孔喉模型,通过温压协调控制系统及驱替反应系统,实现了高温高压条件下流体在微纳米通道中的流动,结合微观图像采集系统观察多孔介质内微观流体运移特征.该系统为油田储层开发过程中的油气水饱和度分布的定量描述和不同驱油方式的筛选提供了重要实验依据.该套实验设计克服了常规实验无法进行高温高压驱替的缺点,且具有可重复性、准确性,有利于激发学生创新意识和自主设计实验的积极性,培养学生解决实际工程问
鉴于目前开展室内滑雪运动时存在滑雪者沉浸感差、动态数据无法存储、专业动作教学及训练效果差等问题,以模拟滑雪机为平台设计基于微惯性与Unity3D引擎的室内滑雪教学与训练可视化系统.该系统结合黑龙江亚布力雪场实景构建虚拟滑雪场景,以专业滑雪运动员构建滑雪人物模型,提出碰撞实时检测策略,同时以人物实时动态测量数据为基础实现虚拟滑雪者滑行、刹车、左倾及右倾等动作控制.实验结果表明,室内滑雪教学与训练可视化系统安全性强、体验性好,是数字化及智能化滑雪教学与训练的重要装备.