多功能小型交互機器人系統(tǒng)設(shè)計與運動控制研究.pdf

1、科技的進步極大地推動了機器人技術(shù)的發(fā)展,服務(wù)機器人已經(jīng)成為機器人發(fā)展的重要方向。機器人適合長時間從事多次重復(fù)的工作,執(zhí)行相對固定的命令。企業(yè)大廳和會展中心展臺這類場合有反復(fù)重復(fù)的講解工作需要做,而機器人正適合此工作。然而,目前的機器人大都由于高昂的價格沒有較好的推廣使用,或是由于功能太單一而沒法滿足人們對機器人多功能的需求。
　　交互是機器人發(fā)展的一個新方向,是機器人與人溝通最為有效,便捷的方式。目前的娛樂機器人大多有交互功能,但

2、是交互形式單一,大多只是提供娛樂性質(zhì)的交互,而且多為語音交互模式。這就限制了機器人服務(wù)于其它行業(yè)領(lǐng)域,如企業(yè)大廳和會展中心這些場合。
　　針對以上問題,本課題以娛樂和展示服務(wù)為應(yīng)用目的,進行了多功能小型交互機器人的系統(tǒng)設(shè)計和運動控制相關(guān)技術(shù)的研究。
　　首先,采用基于Linux操作系統(tǒng)的Arm9處理器平臺作為控制系統(tǒng),并使用低成本的驅(qū)動電機、控制器和超聲等實現(xiàn)平臺的自主移動。機器人上身結(jié)構(gòu)采用數(shù)字伺服舵機作為驅(qū)動裝置,使手臂

3、和頭部關(guān)節(jié)能實現(xiàn)一些簡單的擬人動作。本設(shè)計避開了傳統(tǒng)的類人形而采用可愛新穎的外型設(shè)計,以增強交互的效果。
　　其次,對機器人做了運動學(xué)相關(guān)分析,并研制出一臺機器人樣機。在各種設(shè)備調(diào)試完成后進行了系統(tǒng)集成,編寫了移動平臺的運動控制程序,進行了簡單的導(dǎo)航實驗。
　　然后,針對機器人的應(yīng)用,采用語音交互、體感交互和RFID交互三種交互形式,并結(jié)合播放器和手臂頭部的運動增強機器人的展示、娛樂效果。
　　最后,針對移動機器人需要