这篇文章来自彼得·柯克教授、研究人员、教师和作家关于机器人和机器人视觉。

---

的旅程

我的机器人旅程开始于1980年代中期,我从书籍了解均匀转换和运动学由保罗^[1]傅和出版社。^[2]。我写代码来实现这些算法,最初在C语言中,这样我就可以控制一个彪马560机器人。在1990年的时候我开始我的博士几年我一直使用MATLAB,发现它非常富有成效。我开始重装了很多我在MATLAB的C代码,从原语创建转换矩阵,roll-pitch-yaw角和其他转换,机器人手臂向前和逆运动学。1995年我很幸运参加我的第一个机器人研究国际研讨会(Herrsching、德国)我要遇见很多大牌的机器人。我演示了我卑微的工具箱一些民间,他们说好话,鼓励我让它公开。有人还记得ftp服务器吗?

约翰·克雷格选择工具箱用于他众所周知的第三版教材^[3]。工具箱中随着时间的推移,我增加了更多的功能,例如,四元数,移动机器人技术,延长了手动与越来越多的教程内容。在2000年代初,我开始想写一本书,有一个大强调代码和代码示例。我有机会在2009年开始写这本书出版于2011年。

我开始积极与MathWorks合作,有一些输入机器人工具箱开发。通过这一过程我知道雷莫Pillat机器人团队领导。在2015年我花了几个月MathWorks与雷莫和机器人团队合作,和遇到Witek Jachimczyk这项计算机视觉的团队。我有一个个人的议程,让尽可能多的从自己的工具箱功能到MathWorks产品,自私,这样会有更少的个人工具箱为我做维护。2022世界杯八强谁会赢？在这次访问期间,我保理的想法相关的所有代码我开始所说的“空间数学”为自己的工具箱——一组函数和类,实现所有的数学对象我们用来表示方向和姿势,在2 d和3 d,所有这些类型之间的转换。这包括李群矩阵(2),(2),(3),(3),四元数,roll-pitch-yaw角度,angle-vector对,指数坐标,扭曲等。我快速重构自己的工具箱和空间数学工具箱诞生了。我午餐时间“便当”研讨会在MathWorks而大胆提出,所有这些功能应该进入核心和使用MATLAB工具箱,而不是为每个工具箱有不同部分的实现。现在2023年的这个功能是包含在MATLAB中,包括一些在核心和,和共同选定的工具箱。

第三版的书

在2020年的时候开始考虑这本书的第三版。我的工具箱是近30岁,很明显,MathWorks工具箱开发了过去十年能做我能做的一切,加上更多。放弃我的工具箱意味着重写在书中每一行代码(有超过2500行MATLAB代码),修改叙事来适应,加上起床速度与所有相关的工具箱MathWorks产品线。或者我可以邀请我的朋友Witek和雷莫加入作者。我们做了一个协议,于2021年开始,这是一个彻底的愉快和富有成效的合作。这本书全面受益通过新的眼睛看着它,和Witek雷莫不仅能够使自己的观点,而且他们的客户。手稿准备使用乳胶和我们沟通使用GitHub,团队和电子邮件,并每周协调会议。这本书将在2023年第一季度末。

教学机器人在你niversity

我的日常工作是昆士兰科技大学的教授,我已经取得了重大使用MATLAB教学在过去的十年里。我使用MATLAB年级设置问题的学生,和测试他们的理解问题的能力如何表达解决方案为MATLAB代码。年级学生提供即时反馈,学生欣赏,我不需要成绩我很欣赏他们的论文。

我认为重要的是为学生提供访问物理机器人但这是具有挑战性的大型类。去年我们用MATLAB来分享一个机器人在一个班的180名学生——学生发邮件给他们的MATLAB代码到服务器连接到机器人。任务是类型给定5信字在键盘和解决方案涉及到坐标转换,逆运动学和简单的路径规划。学生们做他们的开发利用MATLAB和CopelliaSim通过一个简单的API。使用相同的API当他们的代码运行在服务器上,和服务器返回一个详细的日志文件以及视频的机器人完成任务。服务器执行运动限制,以防损坏机器人和键盘。整个运行时是用MATLAB写与PowerAutomate和电子邮件处理完成。

机器人运行无人值守在实验室一个锁着的,但学生可以透过玻璃看到墙,和屏幕显示的身份组的工作是当前正在运行。学生们发现这很迷人和机器人提供24×7运行他们的工作。这是一个高兴的是看到学生观看机器人通过玻璃和五次后提交工作成功了。

在我们的移动机器人课程使用小定制^[4]移动机器人,包括一个覆盆子π和相机。机载运动web服务器允许用户发送命令,阅读量距或抓住一个图像从机器人的摄像头。基于rest的web API允许机器人控制从一个学生的笔记本电脑,我们提供了一个MATLAB API。机器人有红外发光二极管,和一个开销RaspberryPi和摄像系统可以提供定位信息。我们使用这个设置教移动机器人运动控制,搬到一个点或一条线后,路径规划,避障,视觉大满贯。

^[1]r·p·保罗。机器人机械手:数学、编程和控制。马萨诸塞州剑桥麻省理工学院出版社,1981年。

^[2]k . s .傅、r·c·冈萨雷斯和c·s·g·李。机器人技术。控制、传感、远见和智慧。麦格劳-希尔,1987年。

^[3]j·克雷格·。介绍机器人:力学和控制。普伦蒂斯霍尔,2004年。

^[4]https://github.com/qcr/PenguinPi-robot