《机器人与多智能体实验》课程教学大纲

1、机器人与多智能体教学大纲一、课程基本信息中文名称机器人与多智能体实验英文名称Robots and Multi-agent System适用专业计算机科学与技术先修课程C语言、微型计算机原理课程类别专业拓展课程修读性质限选学分/学时0.5学分/18学时考核方式考查二、教学目标（限200字以内）本课程的教学目标： 以ARM为核心的硬件平台开发小型机器人，具有体积小、低功耗、低成本、高性能等优势。本课程以ARM和嵌入式Linux开发小型机器人代表嵌入式技术发展的基本技术，也是通信和应用电子产品的典型代表，符合高等学校教学改革需要、人才培养定位和发展趋势。通过本课程的学习，使学生能够了解如何使用智能机

2、器人，如何使机器人实现自己的控制目标。三、教学内容实验项目一：软件环境搭建与配置（2学时）1.实验属性：验证实验2.修读性质：必开3.教学目标(1) 掌握VMware工具的使用和Linux下交叉编译工具的安装配置；(2) 掌握宿主机和开发板之间连接的建立；(3) 掌握Linux下解压安装命令、输出变量的配置；(4) 掌握超级终端配置和NFS的配置。4.实验方法上机操作+硬件操作。5实验仪器设备奔腾双核E2160以上电脑，512M以上内存，50G以上硬盘，windows XP操作系统，Linux操作系统软件，VMware软件，JTAG调试器，串口连接线，S3C2440开发板。6.实验内容(1)

3、VMware安装(2) Linux安装(3) vi编辑器删除、复制文件及脚本编写(4) VMwaretools安装(5) 配置交叉编译器arm-Linux-gcc(6) 搭建自己的NFS7.成绩评定实验报告：按时提交5%；报告整洁10%；报告内容85%。实验项目二：ARM2440开发板（2学时）1.实验属性：验证实验/开放实验2.修读性质：必开3.教学目标(1) 掌握ARM2440开发板基本应用程序的编写和驱动程序的插入。4.实验方法上机操作+硬件操作。5实验仪器设备奔腾双核E2160以上电脑，512M以上内存，50G以上硬盘，windows XP操作系统，Linux操作系统软件，VMware

4、软件，JTAG调试器，串口连接线，S3C2440开发板。6.实验内容(1) 学习了解ARM2440开发板程序的编写；(2) 编写ARM2440hello应用程序，编写ARM2440GPIO应用程序、编写键盘应用程序、编写蜂鸣器应用程序；(3) 实现CPU GPIO控制外部LED、按键的识别和处理、输出量跳跃式变化的自动控制器件、模拟量采集和转换。7.成绩评定实验报告：按时提交5%；报告整洁10%；报告内容85%。实验项目三：运动模块设计（3学时）1.实验属性：设计实验2.修读性质：必开3.教学目标(1) 掌握S3C2440的GPIO接口的基本使用方法；(2) 掌握直流电机的基本工作原理和控制方

5、法；(3) 掌握控制机器人小车的基本动作函数；(4) 掌握如何让可执行文件在嵌入式系统中开机自动运行。4.实验方法上机操作+硬件操作。5实验仪器设备奔腾双核E2160以上电脑，512M以上内存，50G以上硬盘，windows XP操作系统，Linux操作系统软件，VMware软件，JTAG调试器，串口连接线，S3C2440开发板。6.实验内容运用S3C2440的GPIO接口编程，使之产生控制电机旋转方向和转速的各种基本控制信号，在此基础上编制控制机器人小车实现前进、后退、左转弯、右转弯等基本巡航动作的控制函数。7.成绩评定实验报告：按时提交5%；报告整洁10%；报告内容85%。实验项目四：循迹

6、模块设计（4学时）1.实验属性：设计实验2.修读性质：必开3.教学目标(1) 掌握S3C2440的GPIO接口的扩展使用；(2) 掌握灰度传感器的基本工作原理和检测方法；(3) 编写机器人小车自主循迹函数。4.实验方法上机操作+硬件操作。5实验仪器设备奔腾双核E2160以上电脑，512M以上内存，50G以上硬盘，windows XP操作系统，Linux操作系统软件，VMware软件，JTAG调试器，串口连接线，S3C2440开发板。6.实验内容运用S3C2440的GPIO接口编程，检测5个灰度传感器返回值，根据5个传感器返回值控制机器人小车直行、小左转、大左转、小右转、大右转等基本功能，实现机

7、器人小车循迹功能。7.成绩评定实验报告：按时提交5%；报告整洁10%；报告内容85%。实验项目五：红外模块设计（3学时）1.实验属性：设计实验2.修读性质：必开3.教学目标(1) 掌握红外传感器的基本工作原理和检测方法；(2) 编写机器人小车壁障函数。4.实验方法上机操作+硬件操作。5实验仪器设备奔腾双核E2160以上电脑，512M以上内存，50G以上硬盘，windows XP操作系统，Linux操作系统软件，VMware软件，JTAG调试器，串口连接线，S3C2440开发板。6.实验内容运用S3C2440的GPIO接口编程，检测两个红外传感器返回值，根据两个红外传感器返回值控制机器人运动，实

8、现机器人躲避障碍的功能。7.成绩评定实验报告：按时提交5%；报告整洁10%；报告内容85%。实验项目六：图像采集模块设计（4学时）1.实验属性：设计实验2.修读性质：必开3.教学目标(1) 掌握OV9650camera的基本工作原理；(2) 编写图像采集函数；(3) 掌握Windows与机器人小车的Wi-Fi连接。4.实验方法上机操作+硬件操作。5实验仪器设备奔腾双核E2160以上电脑，512M以上内存，50G以上硬盘，windows XP操作系统，Linux操作系统软件，VMware软件，JTAG调试器，串口连接线，S3C2440开发板。6.实验内容运用S3C2440的GPIO接口编程，通过

9、camera发送指令采集图片，以指定的格式大小保存在指定文件夹下，利用Wi-Fi无线网络传送到远程宿主机上，实现远程监控。7.成绩评定实验报告：按时提交5%；报告整洁10%；报告内容85%。四、考核形式及成绩评定（一）考核形式： 实验及实验报告完成情况。（二）成绩评定：按百分制记分：实验成绩占40%，实验报告成绩占60%，记入机器人与多智能体课程总成绩。五、教材与参考书教 材： HYPERLINK /writer/（德）托马斯布劳恩（Braunl_1.html t _blank 托马斯布劳恩（Braunl， HYPERLINK /writer/T.）_1.html t _blank T.）著，

10、 HYPERLINK /writer/刘锦涛_1.html t _blank 刘锦涛 等 译. 嵌入式机器人学：基于嵌入式系统的移动机器人设计与应用.（第三版）.西安：西安交通大学出版社，2012，7.参考书：1 HYPERLINK /writer/郭青_1.html t _blank 郭青， HYPERLINK /writer/冯仁剑_1.html t _blank 冯仁剑 译. ARM嵌入式微控制器程序设计入门：在机器人控制中学习C语言. 北京：科学出版社，2009，2. 2 HYPERLINK /s?ie=UTF8&field-author=%E5%AD%99%E5%BC%8B&search-alias=books 孙弋. 基于S3C2440的嵌入式Linux开发实例.（第一版）. 西安: 西安电子科技大学出版社，2010,5.六、其他要求学生做好实验预习，编写源代码；要求学生必须参加和完成每一个实验，每个实验之后认真撰写实验报告（6个实验报告）；要求学生按指定时间上机，不得无故缺席，严格遵守校校规校纪和实验室规章制度。七、课程学时分配表序号实验项目名称学时实验属性修读性质主要仪器设备实验项目1软件环境搭建与配置2验证实验/设计实验/开放实验必开奔腾双核E2160以上电脑，512M以上内存，50G以上硬盘，windows XP操作系统， VMware软件，Linux操