¿Cómo se inician los estudiantes de primaria en la programación de robots?

Para el campo de la ingeniería, aprender sin práctica es superficial, especialmente para la tecnología de control que enfatiza la experiencia. Si le preguntas a un programador cómo aprender una tecnología, definitivamente te dirá que programes más. También lo es el campo de la robótica. Si desea construir una base sólida en habilidades básicas, la práctica es aún más esencial.

Para que los estudiantes comunes comiencen, es una plataforma robótica adecuada para experimentar con algoritmos de control de nivel básico. Al mismo tiempo, estudiar en profundidad los conocimientos teóricos correspondientes. Para un trabajador que tiene una base de control y necesita aprenderlo y aplicarlo ahora, puede leer un libro como "Ingeniería de control moderna" y practicarlo mientras trabaja, y omitir directamente el siguiente contenido de la plataforma. En cuanto a la elección de la plataforma y el correspondiente tutorial de aprendizaje, lo pongo al final para evitar que el panorama general distraiga la atención.

Hablemos primero del control con el robot. Para diseñar cualquier sistema de control, es necesario comprender sus entradas, salidas, componentes de control y algoritmos. En un sistema robótico simple, los componentes originales correspondientes son:

Entrada --- Sensor (sonar, infrarrojos, cámara, giroscopio, acelerómetro, brújula)

Componentes de control --- Motor

Algoritmo de control --- Tablero de control (tan pequeño como un microcontrolador, tan grande como una microcomputadora)

Salida --- Su objetivo de control (como el seguimiento de la trayectoria del robot)

Después de comprender estos cuatro aspectos, básicamente podemos tener una comprensión más perceptiva del control del robot. Ésta es la base para empezar. Si realiza una medición de entrada y salida, como usar un motor para acelerar la velocidad de una rueda de 10 a 100, y dibuja esta medida, entonces esta es una curva de respuesta. Cómo acelerar el motor de 10 a 100 con precisión y rapidez requiere un controlador de retroalimentación simple.

Existen versiones baratas de cada uno de los componentes sensores mencionados anteriormente que se pueden comprar y estudiar, pero el problema que introducen es que son inexactos, como por ejemplo el ruido. Para eliminar este ruido, necesita introducir más unidades de control en su sistema de control para eliminar este ruido, como agregar unidades de filtro.

Solo quiero expresar que la teoría y el algoritmo tienen antecedentes de aplicación, pero al mismo tiempo, aprender algunos algoritmos que no se pueden aplicar temporalmente no lo ayudará a comenzar, e incluso puede extraviarse. sentir Cuanto más complejo, mejor. Todos los profesionales de la ingeniería dirán que cierto algoritmo es muy bueno, pero el clásico es PID. Si no diseña usted mismo un sistema PID, me temo que realmente no podrá apreciar su encanto. Mis cursos de control de pregrado incluyeron teoría del control automático y teoría del control moderno, pero no fue hasta que diseñé un dron cuadricóptero que realmente establecí mi propia comprensión del control de robots.

El libro recomendado "Ingeniería de control moderna" es un libro profesional muy clásico que requiere conocimientos teóricos y un estudio detallado. Mi sugerencia es jugar primero, jugar hasta que lo necesites y estudiar seriamente esta parte de la teoría.

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Recomendar algunas plataformas robóticas. En esencia, todo implica control de movimiento.

La plataforma de robot basada en Arduino es la plataforma más popular. Esta es una comunidad de código abierto que se pueden obtener en Google. Los robots Taobao Arduino, incluidos los tableros de control Arduino y varios sensores simples, se pueden comprar por sólo unos cientos de yuanes.

También recomiendo el curso de Robótica sobre Udacity, que también se puede realizar basado en Arduino. Algunos cursos de robótica extranjeros utilizan Lego Mindstorm como plataforma experimental (versión ligeramente rica). Lego tiene sensores de infrarrojos, sonar y giroscopio, y su motor también puede lograr un control de circuito cerrado.

El curso de Robótica del Imperial College London utiliza Lego como plataforma experimental. Todas las teorías del material didáctico de Andrew Davison se pueden implementar utilizando Lego. Si estás cansado de todo esto, puedes intentar controlar el vuelo de un robot, como un cuadricóptero. El avión se controla con seis grados de libertad, por lo que es más desafiante que el automóvil y requiere un sistema de control más preciso. A continuación se muestra mi anterior quadcopter DIY, basado en arduino MultiWii. Sigue siendo un cuadricóptero Taobao.

MultiWii es una plataforma de control de vuelo de código abierto basada en Arduino. Todos los códigos C están disponibles, no más de 10.000 a 20.000 líneas. Si estudias todo esto a fondo, ya es un nivel profesional.

Vi lo anterior en Robot Home, espero que lo adoptes, gracias