可重构机器人让多伦多大学的学生学习真实的工业机器人

当艾玛博士开始在多伦多大学教授这门新的机器人课程时，实验室里还没有机器人。学生们使用了基本的模拟，直到课程获得了一些桌面机器人。这些机器人太简单了，无法让艾玛博士演示工业机器人的各个方面，但购买各种各样的机器人，每种类型的机器人都足够这门热门课程的所有学生使用，这将是一笔令人望而却步的昂贵费用。

Emami博士的主要目标是开发一种可重新配置的机器人操作器，使学生不仅可以设计控制系统，还可以设计机器人本身。他还希望确保设计环境易于使用和远程访问。他解释说:“我们需要学生能够使用IDSE进行最少的训练来设计机器人，优化控制参数，并看到他们的设计在实验室中工作。”

Emami博士和他的学生和工程师团队使用MATLAB和Simulink建模可重构机器人并建立IDSE。

通过使用Simscape Multibody Link导入其CAD组件的XML表示，他们生成了机器人的Simulink和Simscape Multibody™模型，然后从Simscape Electrical™中为执行器和其他电子组件添加块。他们使用Simscape electric™晶体管模块对电机和螺线管的驱动电路进行建模。他们使用Simscape™集成模型中的机械和电气子系统。

使用Simulink 3D动画™，该小组从模型中创建了一个动画3D表示，使学生能够在虚拟现实环境中可视化机器人。

在MATLAB和Simulink中，Emami博士和他的同事开发了学生完成课程作业所需的IDSE用户界面和其他模块。

通过Simulink Control Design™和Simulink Design optimization™实现的优化模块，使学生能够通过识别一组最优的动态、运动学和控制参数来配置机器人，以适应特定的轨迹或任务。

对于课程作业，学生使用MATLAB和控制系统工具箱™来创建图形，并在时域和频域可视化系统行为，以及计算在所选配置中每个关节的比例、导数和积分增益。

学生使用IDSE来完成他们的设计、模拟和优化练习，并可视化机器人的3D动画。最终，一旦他们通过模拟验证了他们的设计，学生们将在实际的机器人上进行测试。