ROB 311 机器人项目教程

ROB 311 机器人项目教程

rob311 How to Build Robots and Make Them Move 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ro/rob311

1. 项目介绍

ROB 311 是由密歇根大学机器人学院开设的本科机器人课程，旨在教授学生构建和控制机器人的基本知识和技能。课程内容涵盖机械设计、控制、制造、驱动、仪器仪表以及计算机接口等方面。学生将学习如何分析和模拟刚体运动学、动力学和动态特性，并评估其设计的阻抗特性。课程的核心项目是构建一个球形机器人（ballbot），该机器人通过平衡在一个篮球上来移动。

2. 项目快速启动

2.1 环境准备

在开始之前，请确保您已经安装了以下软件和工具：

• Python 3.x
• MATLAB
• SolidWorks（用于机械设计）
• 3D 打印机、激光切割机和水刀（用于制造）

2.2 代码示例

以下是一个简单的 Python 代码示例，用于控制 Raspberry Pi Pico 上的 LED 灯：

from machine import Pin
import time

# 初始化 LED 引脚
led = Pin(25, Pin.OUT)

while True:
    led.value(1)  # 打开 LED
    time.sleep(1)  # 等待 1 秒
    led.value(0)  # 关闭 LED
    time.sleep(1)  # 等待 1 秒

2.3 项目结构

rob311/
├── HWs/
│   ├── hw1.py
│   ├── hw2.py
│   └── ...
├── Labs/
│   ├── lab1.py
│   ├── lab2.py
│   └── ...
├── Lecture Files/
│   ├── lecture1.pdf
│   ├── lecture2.pdf
│   └── ...
├── Resources/
│   ├── parts_list.txt
│   └── ...
├── LICENSE
├── README.md
└── ROB311_Syllabus.pdf

3. 应用案例和最佳实践

3.1 应用案例

ROB 311 项目的一个典型应用案例是构建一个自主导航的球形机器人。学生可以通过该课程学习如何设计和制造一个能够在不平坦表面上自主移动的机器人。

3.2 最佳实践

• 模块化设计：将机器人分解为多个模块，每个模块负责不同的功能，如传感器、控制器和执行器。
• 版本控制：使用 Git 进行版本控制，确保代码的可追溯性和协作性。
• 测试驱动开发：在编写代码之前，先编写测试用例，确保代码的正确性和稳定性。

4. 典型生态项目

4.1 ROS（机器人操作系统）

ROS 是一个用于构建机器人应用程序的开源框架，提供了丰富的工具和库，支持机器人软件的开发、测试和部署。

4.2 OpenCV

OpenCV 是一个开源的计算机视觉库，广泛用于图像处理和计算机视觉任务，适用于机器人视觉系统的开发。

4.3 Gazebo

Gazebo 是一个开源的机器人仿真环境，支持复杂机器人系统的仿真和测试，适用于机器人设计和控制算法的验证。

通过结合这些生态项目，学生可以进一步扩展和优化他们的机器人项目，实现更复杂的功能和应用。

rob311 How to Build Robots and Make Them Move 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ro/rob311