基于ＯｐｅｎＧＬ的教育機(jī)器人軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要:在中小學(xué)教育機(jī)器人領(lǐng)域，首次實(shí)現(xiàn)了基于OpenGL的綜合性三維仿真軟件系統(tǒng)。首先介紹系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和開發(fā)的硬件基礎(chǔ)，詳盡闡述了基于OpenGL的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)計(jì)教育機(jī)器人系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)教育機(jī)器人的虛擬制造#65380;三維作業(yè)編輯和仿真，具體展示了系統(tǒng)軟件的功能。最后總結(jié)了系統(tǒng)工作。

關(guān)鍵詞:教育機(jī)器人; OpenGL; 虛擬制造

中圖分類號(hào):TP242文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號(hào):1001－3695(2008)02－0616－03

機(jī)器人學(xué)及應(yīng)用已經(jīng)涉足到人類生活的方方面面，從工業(yè)制造領(lǐng)域到日常生活應(yīng)用，如家庭幫手或娛樂(lè)機(jī)器人[1]。機(jī)器人學(xué)也是極佳的國(guó)民工程素質(zhì)教育選擇，因?yàn)樗C合了機(jī)械學(xué)#65380;電子學(xué)#65380;人工智能#65380;自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)科學(xué)，不同教育階段的學(xué)生均可接觸，從中受益。面向我國(guó)中小學(xué)的機(jī)器人教育#65380;制作#65380;比賽均已在不同層次和范圍內(nèi)展開，樂(lè)高[2]#65380;廣茂達(dá)#65380;中鳴機(jī)器人是市場(chǎng)普遍認(rèn)可的成熟產(chǎn)品，在功能模塊化設(shè)計(jì)和模型套件組合方面效果極佳，任務(wù)可以通過(guò)功能模塊組合實(shí)現(xiàn)，設(shè)定參數(shù)后執(zhí)行。但是國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)產(chǎn)品普遍關(guān)注硬件開發(fā)，配套軟件簡(jiǎn)單粗糙;注重比賽，反而忽視了基本原理教育。其一直存在如下問(wèn)題，沒(méi)有很好地解決:

a)模塊與套件都是“黑盒子”，無(wú)法了解實(shí)現(xiàn)原理和細(xì)節(jié)， 而文獻(xiàn)[3~5]所做的主要工作是面向大學(xué)的。掌握機(jī)器人基本原理知識(shí)并實(shí)做，是低年級(jí)學(xué)生和老師的迫切要求。

b)市場(chǎng)化的機(jī)器人產(chǎn)品均提供輔助軟件，用戶可以通過(guò)流程圖或C語(yǔ)言程序編寫機(jī)器人程序。軟件界面一般都是二維操作，沒(méi)有或很少具備仿真功能。用戶必須具備硬件產(chǎn)品，才能驗(yàn)證程序設(shè)計(jì)。

c)市場(chǎng)化機(jī)器人產(chǎn)品成本普遍較高，是普通學(xué)生和學(xué)校預(yù)算的切實(shí)壓力。除了購(gòu)買成品套件，老師和學(xué)生基本別無(wú)選擇。

針對(duì)上述問(wèn)題，本文基于“泰山”教育機(jī)器人設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)教育機(jī)器人綜合軟件系統(tǒng)。通過(guò)基于OpenGL的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，提供機(jī)器人虛擬機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和編程仿真環(huán)境，用戶不必具備硬件機(jī)器人就可以完成機(jī)器人設(shè)計(jì)#65380;作業(yè)編制和仿真。軟件系統(tǒng)獨(dú)立于硬件，實(shí)現(xiàn)如下設(shè)計(jì)目標(biāo):a)虛擬機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。用戶在實(shí)做前，通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)器人機(jī)械部件和外部感觀，實(shí)現(xiàn)基本的虛擬制造，驗(yàn)證設(shè)計(jì)。b)機(jī)器人作業(yè)編輯。提供基于模塊的三維流程圖界面，用戶可以利用已有功能模塊或自我定制模塊設(shè)計(jì)機(jī)器人程序，自動(dòng)生成機(jī)器人代碼(C語(yǔ)言)。c)機(jī)器人作業(yè)三維仿真。用戶可設(shè)計(jì)比賽場(chǎng)地#65380;作業(yè)環(huán)境，設(shè)定機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)則，仿真驗(yàn)證機(jī)器人作業(yè)。

1“泰山”教育機(jī)器人的硬件實(shí)現(xiàn)

“泰山”教育機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一些基本的和擴(kuò)展的功能，已完成的四個(gè)版本的機(jī)器人包括小學(xué)兩個(gè)版本#65380;中學(xué)兩個(gè)版本，足以作為軟件系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)和試驗(yàn)平臺(tái)。

基本功能包括前向移動(dòng)#65380;后向移動(dòng)#65380;避障#65380;聲音廣播#65380;溫度檢測(cè)#65380;光度感知#65380;火焰檢測(cè)#65380;地面灰度檢測(cè)和程序下載。這些基本功能可以用于小學(xué)教學(xué)，完成一些基本任務(wù)，如滅火和走迷宮。

擴(kuò)展功能包括紅外測(cè)距#65380;超聲波測(cè)距#65380;聲音錄放#65380;遙控#65380;數(shù)字指南針定位#65380;無(wú)線通信#65380;無(wú)線圖像傳輸。有了這些擴(kuò)展功能，機(jī)器人就可以執(zhí)行比較復(fù)雜的任務(wù)，如足球比賽。

以陵陽(yáng)(μ’nSPTM)公司生產(chǎn)的SPCE061A單片機(jī)為核心制作機(jī)器人控制主板，如圖1所示，滿足硬件開發(fā)的需要，具有較高的性價(jià)比。

圖2展示了“泰山”教育機(jī)器人的小學(xué)版，屬于移動(dòng)機(jī)器人，它有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪和一個(gè)萬(wàn)向輪。系統(tǒng)控制主板上面留有功能擴(kuò)展接口，相關(guān)的工具如滅火風(fēng)扇等可以駁接在上面。

2機(jī)器人軟件系統(tǒng)的架構(gòu)與實(shí)現(xiàn)

軟件系統(tǒng)運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)環(huán)境，采用C++和基于OpenGL的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。

軟件系統(tǒng)是面向低年級(jí)學(xué)生的，所以集成了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以提供友好的人機(jī)界面，增進(jìn)系統(tǒng)的表現(xiàn)能力和交互水平。這樣系統(tǒng)可以更加有吸引力，更加直觀自然，也更容易讓學(xué)生在操作虛擬或現(xiàn)實(shí)的機(jī)器人時(shí)學(xué)習(xí)機(jī)器人知識(shí)。

軟件涵蓋以下五部分的工作。其中，涉及OpenGL封裝#65380;虛擬制造#65380;三維流程圖和仿真的工作擁有全部自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

a)利用C++面向?qū)ο蟮姆庋bOpenGL。

b)構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)內(nèi)核。

c)實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)械制造和機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。

d)實(shí)現(xiàn)編程接口，包括流程圖#65380;自動(dòng)代碼生成#65380;代碼編譯和下載。

e)作業(yè)仿真。

2.1針對(duì)OpenGL進(jìn)行面向?qū)ο蟮腃++封裝

OpenGL是SGI的GL標(biāo)準(zhǔn)，是開放架構(gòu)的三維圖形和渲染的軟件包，獨(dú)立于窗口系統(tǒng)與操作系統(tǒng)，可在不同平臺(tái)之間方便地移植。OpenGL基于基本庫(kù)函數(shù)工作，這些庫(kù)函數(shù)獨(dú)立分散，提供有限的系統(tǒng)集成開發(fā)能力。因此在系統(tǒng)中首先利用C++面向?qū)ο蠹夹g(shù)封裝OpenGL，使系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)能有效實(shí)現(xiàn)。

為封裝OpenGL，系統(tǒng)定義并實(shí)現(xiàn)了諸多對(duì)象類。最重要的是glObject類，它描述系統(tǒng)中的虛擬對(duì)象。glObject類定義一個(gè)虛擬對(duì)象的基本屬性和行為，系統(tǒng)中所有虛擬對(duì)象均由此派生。glObject類可讀入VRML#65380;AutoCAD或3DS格式的對(duì)象數(shù)據(jù)文件。系統(tǒng)中每個(gè)虛擬對(duì)象統(tǒng)一調(diào)用drawGL()接口在屏幕上繪制渲染自己，可以按照現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)物情況或用戶的設(shè)計(jì)表現(xiàn)對(duì)象的形狀#65380;大小#65380;材質(zhì)#65380;紋理#65380;光線效果和運(yùn)動(dòng)。

為實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)械制造或定義對(duì)象運(yùn)動(dòng)，設(shè)計(jì)了 autoFix()接口。這個(gè)函數(shù)自動(dòng)組裝兩個(gè)給定虛擬對(duì)象，組裝可以嚴(yán)格依據(jù)現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)物的空間關(guān)系和傳動(dòng)關(guān)系。

系統(tǒng)的MotionR類負(fù)責(zé)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和調(diào)度。每個(gè)對(duì)象均有一個(gè)定時(shí)器，當(dāng)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)控制序列被賦值后，MotionR 就在定時(shí)器驅(qū)動(dòng)下，沿著運(yùn)動(dòng)控制序列，驅(qū)動(dòng)對(duì)象從當(dāng)前運(yùn)動(dòng)點(diǎn)移動(dòng)到下一個(gè)運(yùn)動(dòng)點(diǎn)。

圖3展示了一個(gè)由AutoCAD設(shè)計(jì)的6自由度機(jī)器人的關(guān)節(jié)基座。該對(duì)象被導(dǎo)入到“泰山”教育機(jī)器人系統(tǒng)中，并且在系統(tǒng)中虛擬對(duì)象的組裝關(guān)系和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將與現(xiàn)實(shí)情況或設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)保持吻合。

2.2構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)內(nèi)核

圖4為軟件系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)核的架構(gòu)。當(dāng)一個(gè)虛擬對(duì)象從AutoCAD文件或3DS文件或其他數(shù)據(jù)模型中導(dǎo)入時(shí)，由場(chǎng)景對(duì)象來(lái)接收它。一個(gè)場(chǎng)景就是由系統(tǒng)定義的容器類，負(fù)責(zé)具體管理和操作虛擬對(duì)象，每個(gè)場(chǎng)景存活于一個(gè)離散的線程中。在一個(gè)應(yīng)用中，場(chǎng)景管理器可以同時(shí)管理若干個(gè)場(chǎng)景。

場(chǎng)景為所包含的虛擬對(duì)象提供了工作空間和用戶視圖。在場(chǎng)景中用戶可以不同方式來(lái)操作對(duì)象(圖5)，如材質(zhì)編輯#65380;自動(dòng)組裝#65380;運(yùn)動(dòng)定義#65380;空間齊次線性變換等。所有操作和場(chǎng)景過(guò)程均可以被錄制成AVI格式的錄像或被抓拍成BMP格式的照片。整個(gè)場(chǎng)景或其中若干組合對(duì)象可以導(dǎo)出成為一個(gè)新的虛擬對(duì)象。圖6顯示了系統(tǒng)軟件的錄像和抓拍面板，對(duì)于記錄工作過(guò)程和制作課程演示非常有用。

2.3實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)械制造和機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

雖然視覺(jué)效果上通過(guò)手動(dòng)的OpenGL空間齊次變換也可以達(dá)到類似效果，但是精度和運(yùn)動(dòng)關(guān)系是沒(méi)有保證的。場(chǎng)景提供了虛擬對(duì)象的自動(dòng)裝配功能。圖7展示了這一過(guò)程。其中:(a)是未組裝的電機(jī)減速器和機(jī)器人手關(guān)節(jié)基座，這兩個(gè)部件均由AutoCAD設(shè)計(jì)并導(dǎo)入到當(dāng)前場(chǎng)景中;(b)顯示了定義自動(dòng)裝配關(guān)系時(shí)主要定義兩虛擬對(duì)象的裝配點(diǎn)#65380;裝配法線和裝配平面嚙合線;(c)是最后的裝配結(jié)果。現(xiàn)在就可以按照設(shè)計(jì)在電機(jī)和關(guān)節(jié)基座之間傳遞運(yùn)動(dòng)關(guān)系了。圖8和9顯示了“泰山”教育機(jī)器人的主體和從動(dòng)輪的自動(dòng)裝配過(guò)程。

自動(dòng)裝配確保對(duì)象空間運(yùn)動(dòng)關(guān)系與現(xiàn)實(shí)情況或用戶設(shè)計(jì)嚴(yán)格一致。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)動(dòng)定義驅(qū)動(dòng)虛擬對(duì)象動(dòng)作。虛擬對(duì)象均被賦值一個(gè)運(yùn)動(dòng)序列，每個(gè)序列由諸多運(yùn)動(dòng)控制點(diǎn)組成，每個(gè)點(diǎn)包含著運(yùn)動(dòng)控制參數(shù)，如到下一個(gè)控制點(diǎn)的時(shí)間間隔#65380;此間隔內(nèi)是線性運(yùn)動(dòng)還是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以及相關(guān)速度等。從序列第一個(gè)控制點(diǎn)開始，虛擬對(duì)象在定時(shí)器觸發(fā)下依次遍歷下一控制點(diǎn)，直到序列結(jié)束，完成一個(gè)動(dòng)作定義的執(zhí)行。

圖10顯示了一個(gè)控制面板，在設(shè)定對(duì)象運(yùn)動(dòng)時(shí)，先選擇對(duì)象的碰撞檢測(cè)計(jì)算模型。不同的對(duì)象有不同的外形和大小，當(dāng)對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中時(shí)，應(yīng)該為系統(tǒng)選擇最優(yōu)的計(jì)算模式。當(dāng)一個(gè)對(duì)象的幾何點(diǎn)面比較少時(shí)，計(jì)算碰撞可以包括對(duì)象中每個(gè)點(diǎn)面;而當(dāng)對(duì)象的幾何點(diǎn)面較多或者外形較復(fù)雜時(shí)，可以選擇一個(gè)簡(jiǎn)單的常規(guī)凸面幾何體作為對(duì)象的碰撞檢測(cè)計(jì)算模型，這樣的外包幾何體可以是球體#65380;圓柱體等。

這部分的工作提供了機(jī)器人機(jī)構(gòu)的虛擬設(shè)計(jì)與驗(yàn)證手段，使用戶在CAD設(shè)計(jì)之后不必物理加工就可以驗(yàn)證機(jī)械設(shè)計(jì)，并為隨后的機(jī)器人作業(yè)仿真提供了基礎(chǔ)。

2.4流程圖編程界面的實(shí)現(xiàn)#65380;程序編譯和下載

對(duì)于低年級(jí)學(xué)生，有兩種常用方式編寫機(jī)器人程序，即利用流程圖和通過(guò)編寫程序代碼。對(duì)于大部分學(xué)生而言，前者簡(jiǎn)易直觀，更有吸引力。圖11展示了“泰山”教育機(jī)器人的流程圖編程界面，用戶可以從任意角度觀察立體的流程圖，可以旋轉(zhuǎn)場(chǎng)景，拉近拉遠(yuǎn)視角，用戶還能決定每個(gè)功能模塊的樣式。在圖11中上方第二個(gè)功能模塊就粘貼了六張不同的照片，有助于標(biāo)志不同市場(chǎng)化機(jī)器人產(chǎn)品模塊或用戶自定義模塊，并使機(jī)器人編程有趣，激發(fā)學(xué)生想象力。

流程圖中的判斷模塊和循環(huán)模塊中的條件決定了機(jī)器人的行為模式。以“泰山”教育機(jī)器人為例，常用的條件如圖12所示，包括左方#65380;前方#65380;右方有障礙物，左輪壓線#65380;右輪壓線等，用戶可以自定義條件。當(dāng)流程圖編程結(jié)束，用戶點(diǎn)擊“生成程序”按鈕，流程圖就在后臺(tái)轉(zhuǎn)換成了C 程序;后臺(tái)編譯成功后，通過(guò)端口下載到機(jī)器人硬件本體中執(zhí)行。

不同的機(jī)器人產(chǎn)品有自己的模塊調(diào)用指令，以及編譯器與下載器，可以在流程圖編程時(shí)配置模塊指令#65380;編譯和下載指令。這樣軟件系統(tǒng)可以在成品機(jī)器人輔助軟件基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)硬件相關(guān)的配置，針對(duì)具體機(jī)器人編程，進(jìn)行虛擬作業(yè)仿真等額外功能。

2.5作業(yè)仿真

程序編寫完畢，可以先仿真而不是直接后臺(tái)編譯下載。當(dāng)仿真效果達(dá)到了用戶預(yù)期設(shè)計(jì)，再選擇后臺(tái)編譯下載。這樣，即使用戶沒(méi)有購(gòu)買實(shí)際的教育機(jī)器人，也能利用本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)#65380;定義#65380;仿真#65380;驗(yàn)證自己的機(jī)器人方案;而當(dāng)用戶有能力實(shí)做機(jī)器人時(shí)，軟件系統(tǒng)也可以提供足夠的輔助支持，使用戶在軟件中操作虛擬機(jī)器人，仿真并完善制作方案。

機(jī)器人總是工作在特定的環(huán)境中，因此還要仿真工作環(huán)境。軟件系統(tǒng)內(nèi)嵌了數(shù)十種基本的三維幾何體模型，如圖13所示，包括長(zhǎng)方體#65380;圓柱體#65380;球體#65380;錐體#65380;彈簧體等。這些模型以及AutoCAD#65380;3DS等設(shè)計(jì)文件可以被導(dǎo)入到場(chǎng)景中成為虛擬對(duì)象，用戶可以很方便地在幾分鐘內(nèi)構(gòu)建一個(gè)虛擬機(jī)器人工作場(chǎng)地。圖14是小學(xué)版的機(jī)器人走迷宮的迷宮設(shè)計(jì)圖;圖15展示了系統(tǒng)軟件根據(jù)設(shè)計(jì)圖構(gòu)造的虛擬迷宮。

下面以小學(xué)版的機(jī)器人走迷宮為例，說(shuō)明軟件系統(tǒng)的作業(yè)仿真設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

1)地面設(shè)定和標(biāo)定軟件系統(tǒng)中地面由有界矩形平面表示，地面的顏色#65380;大小和貼圖均可以設(shè)置改變。在地面上可顯示坐標(biāo)網(wǎng)格，用來(lái)標(biāo)定有關(guān)的位置，網(wǎng)格線型#65380;線粗#65380;顏色#65380;間隔均可調(diào)整，如圖16所示。

2)機(jī)器人檢測(cè)部位劃分和設(shè)定機(jī)器人的控制條件在流程圖中設(shè)定，具體到走迷宮機(jī)器人就是碰撞檢測(cè)及處理，實(shí)現(xiàn)行進(jìn)控制。為了有效處理機(jī)器人碰撞檢測(cè)，針對(duì)機(jī)器人模型劃分了不同檢測(cè)部位(圖17)。其中:A區(qū)代表機(jī)器人正前方區(qū)域;B區(qū)代表機(jī)器人右方區(qū)域;C區(qū)代表機(jī)器人左方區(qū)域;D區(qū)代表機(jī)器人右后區(qū)域;E區(qū)代表機(jī)器人左后區(qū)域。

在實(shí)際仿真時(shí)，為簡(jiǎn)化計(jì)算，如圖17(a)所示，尋找機(jī)器人小車的幾何形心，以此為圓心，設(shè)定的檢測(cè)碰撞范圍為半徑，設(shè)定垂直圓柱面和周圍環(huán)境進(jìn)行碰撞檢測(cè)，如(b)中的圓。從形心發(fā)出的白線是機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的主法線，以此法線為基準(zhǔn)，把檢測(cè)碰撞劃分到A#65380;B#65380;C#65380;D#65380;E各區(qū)域中。

3)機(jī)器人算法一般機(jī)器人走迷宮會(huì)采用最右檢測(cè)方法貼右邊行進(jìn)。圖18列出了常見的機(jī)器人碰撞檢測(cè)狀態(tài)。

a)情況A機(jī)器人正前方有障礙物:向左傳，直到貼右邊。

b)情況B機(jī)器人右邊有障礙物:平行障礙物前進(jìn)設(shè)定步長(zhǎng)，繼續(xù)檢測(cè)。

c)情況C機(jī)器人右方和右后方有障礙物:左傳直到平行障礙物，前進(jìn)設(shè)定步長(zhǎng)，繼續(xù)檢測(cè)。

d)情況D機(jī)器人左方有障礙物:向左傳，直到貼右邊。

e)情況E機(jī)器人左右前方均有障礙物:就地旋轉(zhuǎn)180°貼右邊，前進(jìn)設(shè)定步長(zhǎng)，繼續(xù)檢測(cè);或者左右方均有障礙物則貼右邊，前進(jìn)設(shè)定步長(zhǎng)，繼續(xù)檢測(cè)。

f)情況F機(jī)器人前后右方都有障礙物:向左傳，直到貼右邊，前進(jìn)設(shè)定步長(zhǎng)，繼續(xù)檢測(cè)。

g)情況G機(jī)器人后方有障礙物:向右傳，直到貼右邊。

4)作業(yè)仿真在軟件系統(tǒng)中，用戶按照迷宮圖紙搭建好迷宮模型，設(shè)定機(jī)器人的條件約束就可以虛擬仿真機(jī)器人走迷宮了(圖19)。圖19中地面白線顯示了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡。在起始時(shí)，機(jī)器人可以在場(chǎng)地內(nèi)指定的位置以任意方位開始運(yùn)行。按照上述分析的碰撞檢測(cè)情況及處理算法，機(jī)器人可以在虛擬環(huán)境中自動(dòng)檢測(cè)，完成迷宮作業(yè)。

3結(jié)束語(yǔ)

本文在教育機(jī)器人領(lǐng)域首次開發(fā)綜合的基于OpenGL的三維仿真軟件系統(tǒng)，在中小學(xué)的演示中受到好評(píng)和歡迎。軟件系統(tǒng)也可以應(yīng)用于移動(dòng)機(jī)器人的仿真研究和和應(yīng)用中。下一步工作需要加強(qiáng)復(fù)雜環(huán)境下多機(jī)器人行為模式的算法研究以及傳感器仿真。

參考文獻(xiàn):

[1]ASADA M，D’ANDREA R，BIRK A，et al. Robotics in edutainment[C]//Proc of IEEE International Conference on Robotics Automation. San Francisco， CA:[s.n.].2000:108－112.

[2]MARTIN F G，BUTLER D，GLEASON W M.Designing，story－telling and robots in irish primary education[C]//Proc of IEEE Systems，Man and Machine Conf. 2000:730－735.

[3]SALAZAR－SILVA G H， MARTINEIGARCIA J C，GARRIDO R. Enhancing basic robotics education on the Web[C]//Proc of American Control Conference. San Diego:[s.n.]， 1999:312－317.

[4]PACK D J， AVANZATO R，AHLGREN D J， et al. Fire－fighting mobile robotics and interdisciplinary design－comparative perspectives[J].Digital Object Identifier， 2004，47(3):369－376.

[5]HSIU T， RICHARDS S， BHAVES A， et al. Designing a low－cost， expressive educational robot[C]//Proc of IEEE lRSJ Intl Conference on Intelligent Robots and Systems. Las Vegas， Nevada:[s.n.]， 2003:168－169.

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