文章在机器人操作系统(Robot Operating System,ROS)的基础上设计了一种复合机器人控制平台,该控制平台包括机械臂、自主移动底盘、上位机控制软件、ROS消息中间件模块等.其中,上位机控制软件负责机械臂的末端控制、关节控制以及机械臂的状态显示等功能;ROS消息中间件模块负责处理上位机控制软件向自主移动底盘以及机械臂发送的控制信息.在该控制平台中,需要提供机械臂和自主移动底盘的连杆数据以及坐标变换关系,供不同种类的复合机器人使用,提高了复用性与兼容性.实验结果证明,该复合机器人控制平台还具有方便维护等优点.
针对机械臂成本高不利于推广以及远程教学场景下难以进行仿真实验的问题,设计了一种基于机器人操作系统(Robot Operating System,ROS)的机械臂仿真实验平台,该仿真实验平台包括机械臂仿真模块、ROS分布式节点控制模块、上位机控制软件,其中,上位机控制软件完成机械臂的末端控制、关节控制以及机械臂的状态显示等功能;ROS分布式节点控制模块负责将上位机控制软件发送的控制指令处理后发送给机械臂仿真模块;基于该仿真实验平台,仅需修改机械臂模型配置文件即可实现对不同种类机械臂的兼容与个性化定制,大幅降低了实验成本.实践证明,该虚拟仿真实验平台具有可扩展性强、易于维护等优点.
为充分发挥多机器人的协作优势,克服单机器人能力不足问题,提出一种多机器人系统任务分配及编队控制的设计方案.该方案通过视觉系统捕获场地一侧的Kinect摄像头实时监控场地上的情况,基于颜色识别获取各个机器人的位置,并采用无线方式将控制命令发送给各个机器人,协同完成任务分配和编队控制.每个机器人采用双轮驱动,并使用了PID控制算法实现机器人的平衡控制与速度控制.实践表明在复杂任务中,多机器人与独立机器人相比,多机器人系统能够完成编队控制,更具趣味性与观赏性.
