可重构机器人使多伦多大学的学生能够研究现实的工业机器人

当埃米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的使用权。这些机器人太简单了，无法让埃米博士演示工业机器人的所有方面，但购买各种各样的机器人，而且每一种机器人都足够这门受欢迎的课程的所有学生使用，这将是非常昂贵的。

Emami博士的主要目标是开发一种可重构的机器人操纵器，使学生不仅能设计控制系统，还能设计机器人本身。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建模可重构机器人以及建立IDSE。

他们通过Simscape Multibody Link导入其CAD组件的XML表示形式，生成了机器人的Simulink和Simscape多体™模型，然后从Simscape Electrical™中添加执行器和其他电子组件的块。他们使用Simscape electric™晶体管模块为电机和螺线管建模驱动电路。他们使用Simscape™集成模型中的机械和电气子系统。

利用Simulink 3D Animation™，该团队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。

Emami博士和他的同事使用MATLAB和Simulink开发了IDSE用户界面和学生完成课程作业所需的其他模块。

该优化模块由Simulink Control Design™和Simulink Design optimization™实现，使学生能够通过识别最优的动态、运动学和控制参数集，为特定的轨迹或任务配置机器人。

在课程作业中，学生使用MATLAB和控制系统工具箱™来创建图，并在时域和频域中可视化系统行为，以及计算所选构型中每个关节的比例、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，学生们将在实际机器人上进行测试。