关于机器人设计开发，你想要的这里都有？

它是一家美国公司生产的商业数学软件。 它是一个多功能的科学计算平台，将算法开发、数据分析、矩阵计算等许多强大的功能集成到一个易于操作的窗口环境中。 下面这个甚至被认为能够“模拟任何系统”。 正是由于/的强大功能，使其在机器人领域得到了广泛的应用。

机器人系统主要由机械结构、传感器、嵌入式硬件、自动控制、决策执行算法五部分组成。 为这些部件的开发和研究提供了良好的支撑。

对于机器人算法研究人员（尤其是大学硕士、博士生）来说，首选工具一定是因为简单、快速、封装性好。 更重要的是，世界上几乎所有的算法专家和精英教授都会首先发布相应的源代码。 然后逐步重写成其他语言以供实际应用。

与其他仿真环境相比，在机器人开发研究方面具有很大的优势：

硬件多样化：预设和 Pi硬件包支持微控制器、PLC、FPGA、GPU等设备。 不仅可以模拟，还可以直接控制硬件。

直接模拟控制和 Pi

多样化的编程环境：支持C/C++，可直接连接ROS系统。

直接连接ROS系统

可以自动生成代码：Coder和Coder可以根据你构建的模型自动生成控制代码，大大减少了工作量。 有开发神器吗？

工具箱：您想要的有关机器人设计和开发的所有内容都可以在这里找到

/最强大的功能在于其针对各种特殊需求定制的工具箱。 接下来我就按照机器人开发流程一一为大家介绍。

1、机器人机械结构设计

可用于设计和分析三维刚体机械结构（如汽车平台、机械臂等）。 除此之外，它还可以使用电气、液压或气动等组件对多域系统进行建模。

您可以直接在模型库中选择要添加的模块（命令行输入）。 模型库提供了简单的几何体、旋转副、齿轮、滑轮等常见的机械结构……当然，对于复杂的零件，你也可以先在里面创建模型，然后导入。

3D模型库

如下图所示，我们使用模拟来控制机器将物体从一个物体转移到另一个物体。

机械臂仿真

2、机器人传感器融合

机器人使用传感器来感知外部物理环境。 常见的传感器有红外、超声波、惯性姿态传感IMU、激光雷达、摄像头等。

它允许您通过ROS直接连接传感器，并对返回的信息进行校准、降噪等操作。

通过 ROS 连接到传感器

同时，为机器视觉开发了一个单独的工具箱。 支持单目、立体、鱼眼等多种相机的标定，提供物体检测与跟踪、特征提取与匹配算法，并可基于数据进行3D重建和3D点云处理。

注册并缝合一系列点云

3. 嵌入式

提供一系列嵌入式硬件支持。 您可以在 Add-Ons 的最后一行中添加需要模拟或控制的硬件。

添加硬件支持

点击它并下载相应的插件即可使用。 这些插件不仅可以模拟，还可以直接控制微控制器硬件。

插件下载

4、自动控制

您可以使用它来系统地分析和设计复杂系统在时域和频域中的行为。 使用过的同学应该非常熟悉。

设计控制系统

您可以使用根轨迹法自动调整补偿器参数并同时指定多个调整目标，例如干扰参考跟踪、稳定裕度等。

5. 决策执行算法

完成上述步骤后，我们就可以让机器人完成最终的执行和决策功能。

利用雷达或视觉传感器的数据，可以通过AND（SLAM）创建环境地图，实现自动路径规划到达指定位置。

您还可以使用 Deep 深度学习工具箱或强化学习来实施端到端的机器人控制策略。

基于强化学习的机器人控制测量

控制移动机器人的示例：

1 简介

它是一款带有开源软件的低成本个人机器人套件。 其目的是为入门级机器人爱好者或从事移动机器人编程的开发者提供一个基础平台。 通过直接使用内置的软件和硬件，开发者可以专注于应用程序，避免从头开始“重新发明轮子”的麻烦。

可以说，它是最重要的搭载ROS系统的机器人。 ROS的各个版本都会重点进行测试，其中ROS2也率先对其进行了大量的测试。 因此与ROS具有良好的兼容性。 你可以在ROS社区获取很多相关资源，很多功能包可以直接复用在你自己的移动机器人平台上。

全系列产品

2. 用它来绘制地图和路径规划

我们的目标是从房间的起始位置移动到指定位置。

开始和结束位置

控制移动机器人的方法如下图所示，主要分为三个步骤：导入地图、规划路径、跟随路径。

控制移动机器人的步骤

导入地图时，可以直接使用二值图像创建栅格地图。

导入栅格地图

或者连接ROS并使用SLAM实时生成地图。

使用SLAM实时生成地图

通过路径规划，可以找到从起点到目标位置的最短路径。

路线计划

您可以在这里让汽车按照规划的路径行驶。

追踪

当您对模拟结果感到满意时，您可以将相同的代码直接部署到实际的机器人中，以查看其实际工作情况。

实际运行效果

结尾

本文重点解释/以及机器人开发中一系列工具箱的使用。 梳理了整个机器人研发流程以及公司相应的产品线。 并通过一个例子来介绍如何模拟和实际控制机器人硬件。 由于篇幅限制，本文仅列出/部分功能。 您可以在官方网站上查看更多相关信息。

随着“中国制造2025”和“工业4.0”的提出，我国机器人领域近年来也快速发展。 /作为机器人开发研究的重要工具，也将赋予机器人更多的可能性。