赵海滨 刘冲 陆志国 于清文 颜世玉

摘 要 在机器人理论教学中，运动学、轨迹规划、动力学和控制等内容比较抽象和复杂，存在大量的公式推导和微分方程。为了提高教学质量，在机器人实验教学探索和实践中，以两自由度机器人为研究对象，采用MATLAB/Simulink软件进行机器人的仿真和控制实验。实践结果表明，教学效果良好，能激发学生的学习热情，有助于培养学生的编程能力和创新能力。

关键词 机器人；仿真实验；MATLAB/Simulink；实验教学

中图分类号：G642.423 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2018）12-0125-03

1 引言

机器人学一门多学科交叉的前沿学科，包括机械工程、电气与电子工程、计算机科学、认知科学、生物学、控制论与控制工程学及许多其他学科[1]，无论是在基础理论方面，还是在实践应用方面，发展速度都非常快。越来越多的高等学校机械工程学科面向高年级本科生和低年级研究生开设机器人相关课程。机器人课程的教学包括理论教学和实验教学，其中在理论教学中存在大量的公式推导和微分方程，需要学生具有扎实的数学基础，特别是矩阵分析和微分方程等知识[2-4]。而机械工程学科的学生这方面比较薄弱。

MATLAB/Simulink具有强大的数学运算能力，以及方便实用的绘图功能，已经成为系统仿真和自动控制领域普遍采用的计算机辅助设计工具[5]。Simulink是一种基于MATLAB软件的框图设计环境，能够完成系统的建模、仿真和分析等工作[6]。Simulink和外界硬件的接口还可以建立半实物仿真和实时控制实验。在……