助老服務(wù)機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、助老服務(wù)機(jī)器人作為機(jī)器人家族中的一員，不僅應(yīng)具備自主運(yùn)動(dòng)、定位、導(dǎo)航、避障等服務(wù)機(jī)器人所具備的基本功能，同時(shí)它還應(yīng)有一個(gè)靈活的機(jī)械臂來(lái)完成一些簡(jiǎn)單的服務(wù)命令；具備與人溝通交流的功能；具備處理緊急情況的能力；具有友好的人機(jī)交互性等特點(diǎn)。助老服務(wù)機(jī)器人包括運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)、機(jī)械手控制、語(yǔ)音通信、圖像識(shí)別、遙操作和人機(jī)交互等部分是一個(gè)綜合系統(tǒng)。
　　本課題對(duì)助老服務(wù)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)介紹、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)硬件各模塊功能實(shí)現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等。<

2、br>　　(1)助老服務(wù)機(jī)器人系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。使用FPGA和DSP作為系統(tǒng)控制器，使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)傳輸，設(shè)計(jì)了各傳感器與控制器的接口板，編寫了Verilog控制程序?qū)崿F(xiàn)了各個(gè)模塊的功能。
　　(2)機(jī)械臂遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。機(jī)械臂采用D-H法建模，進(jìn)行正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解，對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行路徑規(guī)劃算法設(shè)計(jì)和仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)械臂的遙操作控制。
　　(3)定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)。首先對(duì)里程計(jì)定位、慣性傳感器定位、PnP視覺(jué)定位進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn)分析；然

3、后，結(jié)合各定位算法的優(yōu)點(diǎn)，采用加權(quán)和法設(shè)計(jì)了本系統(tǒng)的定位算法。
　　(4)人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)。人機(jī)交互主界面包括助老服務(wù)機(jī)器人傳感器信息顯示、環(huán)境視頻圖像、地圖設(shè)置、機(jī)器人姿態(tài)、機(jī)械臂控制、機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)控制、二維碼識(shí)別等功能；另外，還有機(jī)械臂仿真、通信設(shè)置、GSM設(shè)置等輔助功能。
　　(5)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)。助老服務(wù)機(jī)器人的通信主要有上位機(jī)與機(jī)器人的通信、上位機(jī)與手機(jī)的通信。上位機(jī)與機(jī)器人的通信通過(guò)構(gòu)建局域網(wǎng)采用UDP協(xié)議實(shí)現(xiàn)；