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科创研究院远程科研项目—机器人控制与制作方向

信息来源:百利天下留学  发布时间:2017-09-29
摘 要:

科创研究院远程科研项目—机器人控制与制作方向专门为计划选择自动控制、电子信息、机电一体化、机器人等交叉专业学科的学生所设计。

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科创研究院远程科研项目—机器人控制与制作方向

  科创研究院远程科研项目——机器人控制与制作方向

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  简介

  此实习项目专门为计划选择自动控制、电子信息、机电一体化、机器人等交叉专业学科的学生所设计。学生将跟随导师一同工作,学习Arduino创意实验设计、智能小车的设计与制作、闭环控制系统的搭建等,将所学理论知识与实际动手实践相结合,实现机器人系统的自动控制。本项目着重提升学生编程能力、电子设计能力、系统构建能力,培养科学创新思维,实习结束后,导师会根据学生表现出具推荐信。

  内容

  本项目名称是基于Arduino的机器人控制与制作。

  Ø Arduino基础知识,包括编译环境使用方法、输入输出接口使用方法,常见电路图的识别、常用编程技巧等;

  Ø 机器人系统中常用传感器和执行机构的使用,包括红外巡线、红外遥控、超声避障模块的使用方法,电机、舵机的控制方法;

  Ø 智能小车系统的搭建与调试,包括智能小车组成和电路原理、智能小车红外巡线、超声避障、红外遥控的设计实现;

  直流电机闭环控制系统实验,包括闭环控制系统原理、PID控制算法的设计、直流电机速度和位置闭环控制系统的搭建与调试等。

  师资背景

  任职教师为知名研究所副研究员,主要研究方向为飞行控制理论与应用、先进机器人与无人机系统设计等,近几年主持国家和省部级课题近10项,申请及授权发明专利10项,以第一作者及通讯作者身份发表论文近20篇,其中包括IEEE Transactions on Industrial Electronics等顶级期刊论文及IFAC ICONS优秀会议论文等。长期担任IEEE Transactions on Industrial Electronics、IET Control Theory & Applications、Asian Journal of Control等国际高水平期刊的审稿人。

  招生对象及要求

  计划选择自动控制、电子信息、机电一体化、机器人等相关专业的优秀高中生及致力于电子制作的本科生,有电子实践项目基础者更佳适宜,为了让学生可以更好的完成科研项目,项目组会以笔试和面试的形式对学生进行筛选。

  行程安排

  远程科研指导项目时长一个月,具体时间可根据学生需求以及项目进度进行安排。该项目优点在于对有足够长申请时间的学生而言,导师可以帮助学生更加深入、更加全面、更加系统地完成一项或几项专业领域科研任务,让学生亲身参与到整个科研项目开展的过程,体验解决科研难题的成就感,同时可以让学生了解到该领域背景及前沿动态等。除了定期科研项目讨论课程之外,项目周期内学生可以随时向导师请教相关问题,得到导师的专业指导,让学生提前体验到一名研究人员真实的工作和生活状态。具体课程安排如下:

第一周 Arduino基础知识学习:通过一系列趣味实验熟悉Arduino开发板的使用方法及相关编程方法,包括LED实验、温湿度传感器实验、液晶显示器实验等,安排学生动手制作简单的自动控制装置。周末和学生在线交流实验中存在的问题并给以解答。
第二周 机器人常用传感器和执行机构学习:学习机器人常用的传感器及使用方法,如红外巡线模块、红外遥控模块、超声测距模块等;学习机器人常用的执行机构及控制方法,如舵机、直流电机等,周末和学生交流学习中存在的问题并给以解答。
第三周 智能小车的综合实验:安装、调试智能小车,学习智能小车的电路原理图,实现小车的基本动作,采用之前所学的知识完成一个完整的机器人实践项目,包括智能小车的红外巡线、超声避障,红外遥控等,进一步提升编程能力;约定时间与学生交流系统调试中遇到的问题并予以解答。
第四周 直流电机的闭环控制实验:学习闭环控制系统的原理、组成,学会使用PID控制算法,采用编码器、电机驱动板等搭建直流电机的闭环控制系统,并进行直流电机的速度、位置闭环控制实验;约定时间与学生交流控制系统调试中遇到的问题并予以解答。

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