Задани на лабораторные работы. ПРК / Задани на лабораторные работы. ПРК

Программирование робототехнических комплексов

Задания на лабораторные работы.

Литература для подготовки к выполнению лабораторных работ

1. Гай В.Е. Microsoft Robotics Developer Studio. Программирование алгоритмов управления роботами.

2. М.Шахинпур. Курс робототехники.

3. Юревич Е.И. Основы робототехники.

4. Kyle Jhons, Trevor Taylor. Professional Microsoft Robotics Developer Studio.

5. …

Лабораторная работа №1

Простые алгоритмы движения робота

В среде VPL Microsoft Robotics Developer Studio необходимо разработать программу для робота и проверить ее работоспособность во встроенном эмуляторе, обеспечивающую передвижение робота по фиксированной траектории. Траектория определяется вариантом (который выдается преподавателем). Выбор среды эмуляции (манифест) и вид робота остается на усмотрение студента.

При запуске программы должна появляться среда эмуляции с роботом, для которого должны быть предусмотрены средства манипуляции (движение вперед, назад, влево, вправо, разгон и торможение, запуск движения по траектории).

При запуске команды «Запуск движения по траектории» робот начинает движение. Параметры траектории задаются в дополнительном диалоговом окне (параметры определяются вариантом задания).

Для того, чтобы по окончании семестра можно было претендовать на автомат, необходимо дополнительно запрограммировать своего робота на языке C#.

Отчет по выполненной работе должен содержать:

1. Титульный лист.

2. Описание задания по варианту.

3. Скриншот программы VPL и описание программы и всех функциональных блоков.

4. [ Листинг программы на языке C# с комментариями и описание работы программы].

5. Выводы по лабораторной работе.

Варианты заданий:

1. Движение по окружности (параметр – радиус окружности).

2. Движение по эллипсовидной траектории (параметры a и b – величины полуосей).

3. Движение по прямоугольнику (параметры a и b – величины сторон).

4. Движение по прямоугольному треугольнику (a и b – угол и один из катетов).

5. Движение по n-угольнику (n – количество углов фигуры).

6. Движение по спирали Архимеда (a и b – шаг спирали и количество оборотов).

7. Движение по трапеции (a, b, c – длина основания и два угла).

8. Движение по гиперболе (a и b – точки начала и конца движения).

9. Движение по параболе (a и b – точки начала и конца движения).

10. Движение по логарифмической траектории (a и b – точки начала и конца движения).

11. Движение по синусоиде y=c*sin(x) (a и b – точки начала и конца движения, c - параметр функции).

12. Движение по экспоненциальной функции y=c * e^x (a и b – точки начала и конца движения, c - параметр функции).

Лабораторная работа №2

Работа с датчиками

В среде VPL Microsoft Robotics Developer Studio необходимо разработать программу для робота и проверить ее работоспособность во встроенном эмуляторе, обеспечивающую передвижение робота по черной линии, проложенной в виртуальной среде с учетом данных, полученных с датчиков. На линии могут располагаться препятствия. Их необходимо объезжать и возвращаться сразу на линию. Используемые датчики:

• Ультразвуковой дальномер для избегания столкновения с препятствиями.

• 2 инфракрасных датчика для движения по линии.

Варианты заданий определяются линией. Вид линии необходимо взять из первой лабораторной работы с соблюдением варианта. На линии должно быть не менее 4-х препятствий.

Лабораторная работа №3

Работа с лазерным дальномером

Лабораторная работа №4

Алгоритмы обработки изображений с использованием OpenCV

Лабораторная работа №5

Алгоритмы обработки изображений с использованием MS Kinect SDK

Лабораторная работа №6

Алгоритмы управления роботизированными манипуляторами

Продвинутые лабораторные работы

(для претендентов на «автомат»)

Лабораторная работа №7

Ориентация робота в пространстве с использование алгоритмов нечеткой логики

Лабораторная работа №8

Построение трехмерной карты окружающего пространства с использованием лазерного дальномера и ориентация в этом пространстве