阿尔法”智能人形机器人

阿尔法”智能人形机器人
阿尔法”智能人形机器人

阿尔法”智能人形机器人

“阿尔法”在希腊字母中读“alpha”,因为希腊字母首位为a,因此“阿尔法”也被比作是“第一”的意思。2014年9月下旬,一场在北京工人体育馆进行的足球比赛,让一对机器人球迷借此走红,而它们也拥有一个别具深意的名字,即“阿尔法”。

随着关注群体的不断扩大,网民对机器人的兴趣也逐渐提升。有不少网民对这两个小家伙进行“人肉搜索”后发现,两个小家伙不仅不是海外高科技玩具,反而是地地道道的中国造智能机器人。随后记者通过多方渠道打探,发现其为深圳优必选科技有限公司研发的机器人产品之一,公司内部称其为“阿尔法”,而这款机器人具有编辑动作等智能化的扩展学习能力,是一款不折不扣的智能型机器人。

图2:记者在网上找到的阿尔法编程界面,其骨骼可编辑数量已十分丰富

对多数国内网民来说,机器人发展到一个什么样的水平,或许没有一个十分统一的认识标准。不少人认为中国的机器人技术十分落后,甚至有人觉得全世界只有日本才能具备制造机器人的技术。实际上,机器人技术在全球已被公认为下一个30年需重点关注和探索的科技领域。美国微软创始人比尔盖茨辞去微软董事长之后,也曾表达了对机器人技术的看好,并全身心投入慈善和机器人技术的投资领域。

在世界上,日本在工业机器人技术和民用智能化机器人领域有一定领先优势,而美国在军用机器人方面的探索早已开始。中国在工业,民用,军用多个领域都在积极发力,而由深圳科技企业研发的智能机器人不难看出,国内对机器人技术的认识和普及,已经进入了一个全新的局面。

图3:积木式机器人有助于培养年轻一代对先进科技的认知能力及动手能力

“阿尔法”的命名或许拥有深意,但中国机器人能否在国际上步入尖端领域,依然要靠更多科技企业和科技人才的努力。从优必选官网的现有产品不难看出,其不仅拥有家庭服务型的各类扫地智能机器人,也有如“阿尔法”这样的智能服务型机器人,相比而言,“阿尔法”具有更加健全的四肢和可编辑能力,为后期拓展更加丰富的服务功能提供了保障。

除此之外,另一项令记者眼前一亮的设计,是所谓的积木式机器人。这种机器人设备实现了模块化的生产,购买者通过不同部件的组装可以打造出形态各异,宛如变形金刚一般的机器人。据悉该类机器人被很多精英人士作为培养下一代科技意识的首选,虽然在使用上简单到如同玩具一般,但实际其对年轻人就机器人领域的动手和认知能力,有着书面文字所不可比拟的优势。

或许未来的某一天,为孩子购买一台机器人,就如同15年前为孩子购买一台电脑一样,它会开启年轻人全新的科技意识和兴趣点。或许未来有一天,家中购买一台机器人,就如同现在每家一台计算机一样,成为我们日常生活,学习,工作和娱乐的必备之选。

arduino人形机器人教材

人形机器人教材 ———基于Arduino开发平台V1.0 目录 一、机器人的组装 (1)

Arduino人形机器人教材 1.1. 组装工具 (1) 1.2. 机器人零部件 (1) 1.3. 部件装配 (3) 二、系统概述 (21) 2.1.arduino介绍 (21) 2.2.Arduino驱动安装 (25) 2.3.Arduino IDE菜单介绍 (31) 2.4.24路舵机驱动板介绍 (36) 2.5.图形化动作编辑软件 (37) 三、实验操作 (48) 3.1舵机实验 (48) 3.1.1 舵机介绍 (48) 3.1.2 舵机的内部结构 (48) 3.1.3舵机的控制协议 (52) 3.1.4 舵机实验操作 (53) 3.2.声音传感器 (55) 3.2.1声音传感器介绍 (55) 3.2.2声音传感器实验操作 (55) 3.3 PS2手柄 (57) 3.3.1 PS2手柄介绍 (57) 3.3.2 PS2手柄实验操作 (58) 四、使用说明 (66) 4.1.接线端口介绍 (66) 4.2.操作说明 (66) 4.3.开发指南 (67)

注意事项 请认真阅读该手册并注意产品功能和用途说明。本手册在CD光盘上以PDF格式提供,如有需要可以进行复制或打印。 该手册内容可能因产品升级或其他原因而改变,本公司不另行通知客户。 安全防备 根据严重程度,安全防备分两种:警告和注意。在动手安装之前请先通篇阅读警告和注意事项。 安装和操作注意 本段包含防止机械损伤方面的内容。 危险! 当操作机器人的时候要注意安全。 如果没有正确组装,机器人将不能正常工作甚至会损坏。组装方法详见第一章机器人组装说明。 在一个足够大的地方进行调试工作 警告! 远离小孩。尽管该产品看起来像个玩具,在无人照看的情况下,它可能会对小孩造成伤害。 故障发生时,请立即关闭电源。如果电池被弄破,暴露在液体,火或其他热源面前,可能会导致电击。 不要拆开或修改充电器和其电缆。 当不充电时,请把充电器从电源上拔下。 不要拆卸或修改电机里面的电路板。 不要在热,潮湿或寒冷的环境下使用,因为该产品包含精密的元件。如果处在一个极端的条件下,错误可能发生。 充电时请确认充电器插座是牢固的。 请仔细阅读本手册,在调试时注意机器人各关节的方向,尽量避免关节相撞。 注意! 机器人的电机需要定期维护以获得和维持恰当的性能。 在一个较大,平整的地方操作时机器人的表现效果会更好。如果工作空间很小又不平的话,机器人可能会摔倒甚至损坏。 在启动了机器人或操作的时候请不要把住机器人。 在程序的下载过程中不要关闭机器人电源,否则程序会丢失或损坏。 电池! 套件里面包含锂离子(Li-Ion)电池做电源。该锂离子(Li-Ion)电池是高能量可充电的电池,必须妥善保管,充电和使用。 把充电器接入交流电源并把他连到电池的充电接口上。当充电器接到交流电源后,它上面的电源灯会亮起来并呈红色。状态指示灯会呈绿色,当电池充电完成,绿色指示灯熄灭。

一种智能机器人系统设计和实现.

一种智能机器人系统设计和实现 我们从广泛意义上理解所谓的智能机器人,它给人的最深刻的印象是一个独特的进行自我控制的"活物".其实,这个自控"活物"的主要器官并没有像真正的人那样微妙而复杂。智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器,如视觉、听觉、触觉、嗅觉。除具有感受器外,它还有效应器,作为作用于周围环境的手段。这就是筋肉,或称自整步电动机,它们使手、脚、长鼻子、触角等动起来。我们称这种机器人为自控机器人,以便使它同前面谈到的机器人区分开来。它是控制论产生的结果,控制论主张这样的事实:生命和非生命有目的的行为在很多方面是一致的。正像一个智能机器人制造者所说的,机器人是一种系统的功能描述,这种系统过去只能从生命细胞生长的结果中得到,现在它们已经成了我们自己能够制造的东西了 嵌入式是一种专用的计算机系统,作为装置或设备的一部分。通常,嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上,所有带有数字接口的设备,如手表、微波炉、录像机、汽车等,都使用嵌入式系统,有些嵌入式系统还包含操作系统,但大多数嵌入式系统都是是由单个程序实现整个控制逻辑。嵌入式技术近年来得到了飞速的发展,但是嵌入式产业涉及的领域非常广泛,彼此之间的特点也相当明显。例如很多行业:手机、PDA、车载导航、工控、军工、多媒体终端、网关、数字电视…… 1 智能机器人系统机械平台的搭建 智能机器人需要有一个无轨道型的移动机构,以适应诸如平地、台阶、墙壁、楼梯、坡道等不同的地理环境。它们的功能可以借助轮子、履带、支脚、吸盘、气垫等移动机构来完成。在运动过程中要对移动机构进行实时控制,这种控制不仅要包括有位置控制,而且还要有力度控制、位置与力度混合控制、伸缩率控制等。智能机器人的思考要素是三个要素中的关键,也是人们要赋予机器人必备的要素。思考要素包括有判断、逻辑分析、理解等方面的智力活动。这些智力活动实质上是一个信息处理过程,而计算机则是完成这个处理过程的主要手段。 机器人前部为一四杆机构,使前轮能够在一定范围内调节其高度,主要功能是在机器人前部遇障碍时,前向连杆机构随车轮上抬,而遇到下凹障碍时前车轮先下降着地,以减小震动,提高整机平稳性。在主体的左右两侧,分别配置了平行四边形侧向被动适应机构,该平行四边形机构与主体之间通过铰链与其相连接,是小车行进的主要动力来源。利用两侧平行四边形可任意角度变形的特点,实现自适应各种障碍路面的效果。改变平行四边形机构的角度,可使左右两侧车轮充分与地面接触,使机器人的6个轮子受力尽量均匀,加强机器人对不同路面的适应能力,更加平稳地越过障碍,并且更好地保证整车的平衡性。主体机构主要起到支撑与连接机器人各个部分的作用,同时,整个机器人

工业机器人控制系统组成及典型结构

工业机器人控制系统组成及典型结构 一、工业机器人控制系统所要达到的功能机器人控制系统是机器人的重要组成部分,用于对操作机的控制,以完成特定的工作任务,其基本功能如下: 1、记忆功能:存储作业顺序、运动路径、运动方式、运动速度和与生产工艺有关的信息。 2、示教功能:离线编程,在线示教,间接示教。在线示教包括示教盒和导引示教两种。 3、与外围设备联系功能:输入和输出接口、通信接口、网络接口、同步接口。 4、坐标设置功能:有关节、绝对、工具、用户自定义四种坐标系。 5、人机接口:示教盒、操作面板、显示屏。 6、传感器接口:位置检测、视觉、触觉、力觉等。 7、位置伺服功能:机器人多轴联动、运动控制、速度和加速度控制、动态补偿等。 8、故障诊断安全保护功能:运行时系统状态监视、故障状态下的安全保护和故障自诊断。 二、工业机器人控制系统的组成 1、控制计算机:控制系统的调度指挥机构。一般为微型机、微处理器有32 位、64 位等如奔腾系列CPU 以及其他类型CPU 。 2、示教盒:示教机器人的工作轨迹和参数设定,以及所有人机交互操作,拥有自己独立的 CPU 以及存储单元,与主计算机之间以串行通信方式实现信息交互。 3、操作面板:由各种操作按键、状态指示灯构成,只完成基本功能操作。 4、硬盘和软盘存储存:储机器人工作程序的外围存储器。 5、数字和模拟量输入输出:各种状态和控制命令的输入或输出。 6、打印机接口:记录需要输出的各种信息。 7、传感器接口:用于信息的自动检测,实现机器人柔顺控制,一般为力觉、触觉和视觉传感器。 8、轴控制器:完成机器人各关节位置、速度和加速度控制。 9、辅助设备控制:用于和机器人配合的辅助设备控制,如手爪变位器等。 10 、通信接口:实现机器人和其他设备的信息交换,一般有串行接口、并行接口等。 11 、网络接口 1) Ethernet 接口:可通过以太网实现数台或单台机器人的直接PC 通信,数据传输速率高达 10Mbit/s ,可直接在PC 上用windows 库函数进行应用程序编程之后,支持TCP/IP 通信协议,通过Ethernet 接口将数据及程序装入各个机器人控制器中。

基于stm32的人形机器人制作

摘要: 变形机器人是机器人领域中新兴起的一个研究方向,同时也是当前机器人学研究领域的一个热点和难点。 本课题参照人体骨骼结构并综合考虑运动中模块间的碰撞、结构变化步数以及车型状态等因素,为机器人设计精确构型。基于机器人结构设计,详细探讨本项目变形机器人人车变形过程,具体展示不同构型的特点及相互之间的转换和衔接,打破变形机器人研究局限,推进本领域关键技术的突破。 本文我们主要对机电一体化产品-变形金刚机器人进行了系统设计,该变形机器人旨在满足四五岁儿童对于变形金刚机器人玩具的需求,可在战车和机器人之间变换,并且各变形处的机构变换设计巧妙,变换的多变性、趣味性和实用性都非常高,在战车和变形后机器人的外观上极为逼真、酷炫,对儿童极具吸引力。 我们首先对市场前景进行了调查和分析,之后查阅相关资料并进行分析,随后进行机器人方案设计及具体的机械结构设计,并绘制机器人总装图和关键零部件图,然后进行传感与控制方案设计,包括硬件与软件设计,试验测试,最后编制课程设计说明书。本文对于硬件电路的连接和软件控制方面进行了详细的阐明,完成变形金刚机器人变形、行走的功能,并实现无线通讯功能。

目录 第一章方案设计 (3) 1机械结构方案设计 (3) 2驱动方案选择 (4) 2.1电机的选择 (4) 3传感器的选择 (4) 4结构的合理性和参数的合理性 (5) 第二章动作的总体规划详细方案 (6) 1人形态下的行走设计 (6) 2车形态下的运动设计 (6) 3人车转换的变形设计 (6) 第三章软件系统设计 (7) 1软件系统总体方案 (7) 2控制方案与流程 (8) 第四章程序 (9) 第五章项目心得 (11)

智能机器人创新设计

智能机器人创新设计 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

智能机器人创新设计 第一阶段 智能机器人作品创新设计 智能机器人创新设计评选的目的是为了激发青少年的创新意识,鼓励机器人爱好者在机器人开发和使用中自主创新,以创新为主题,设计制作各种新颖的机器人项目,实现机器人的机械、电子、气动、软件以及传感器等方面的扩展应用,从而推动机器人应用的不断发展。 一.创新设计选题 智能机器人创新设计第一步是选题,选题应该遵循以下基本原则。 1.题目来源于生活,服务于生活 2.科学性、新颖性、展示性。 3.根据自身能力判断可行性。 二.创新设计途径 1.模仿:在已有成果的基础上,充分利用智能机器人技术,模仿其结构和控制原理。在过程中实践,在实践中应用。 2.改进:在参考原有功能和设计结构的基础上,进一步丰富和完善智能系统,使之功能更全面,更高效。 3.发明创造:历史上没有的。 三.评选原则 1.可行性原则:所设计的机器人应具备良好的可操作性和安全性。作品完成后还应充分考虑到其他人员在使用时是否能顺利启动,或者使其经过一定的努力也可以完成某一项功能或任务。鼓励设计者利用现有资源,整合费旧材料以最少的资本投入完成相关活动,显现出环保节能意识。 2.创新性原则:创新是技术活动的本质所在,在设计机器人作品时,师生应根据日常生活经验,展开丰富、科学的联想,并积极附注于实践。创造新方法、新成果、新价值。 3.智能性原则:机器人创新设计不同于一般的科技发明,其核心重在体现作品自身的智能化(如感知、规划、动作和协同等能力)。设计好的机器人创新作品可按照周围环境所提供的信息,利用各种传感器和动力装置进行信息的获取和输出,并能按照预设的程序指令决定自己的行动,要有一定的自主能力。这也正是机器人创新设计的魅力所在。

人工智能课程设计报告-罗马尼亚度假问题

人工智能课程设计报告-罗马尼亚度假 问题 1

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3 2020年5月29日 课 程 :人工智能课程设计报告 班 级: 姓 名: 学 号: 指导教师:赵曼 11月

人工智能课程设计报告 课程背景 人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来,理论和技术日益成熟,应用领域也不断扩大,能够设想,未来人工智能带来的科技产品,将会是人类智慧的”容器”。 人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能,但能像人那样思考、也可能超过人的智能。 人工智能是一门极富挑战性的科学,从事这项工作的人必须懂得计算机知识,心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学,它由不同的领域组成,如机器学习,计算机视觉等等,总的说来,人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些一般需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种”复杂工作”的理解是不同的。 人工智能是计算机学科的一个分支,二十世纪七十年代以来被称为世界三大尖端技术之一(空间技术、能源技术、人工智能)。也被认为是二十一世纪三大尖端技术(基因工程、纳米科学、人工智能)之一。这是因为近三十年来它获得了迅 速的发展,在很多学科领域都获得了广泛应用,并取得了丰硕的成果,人工智能已逐 - 1 - 2020年5月29日

喷漆机器人控制系统方案设计

喷涂机器人控制系统初步方案 一、控制系统组成框图 本控制系统采用了以PC104为核心,以步进电机驱动网为低层控制通道的开放式控制器。下图是整个控制系统的组成框图。

二、PC104模块选型 采用PC104是因为它有如下特点:结构小巧紧凑, 仅96 mm ×90 mm面积内集成了PC 机所有功能;采用自栈接的母线结构,级联牢固,易于扩充;整机功耗低;兼容性好,可以借鉴PC机成熟技术;外设丰富,应用简单。 本控制系统PC104模块选用研华PCM-3343F。其组成如下:核心模块DM&P V ortex86DX 的高性能低功耗CPU 模块,CPU 速度1.0 GHz,带有浮点运算单元,在板集成了256MB DDR2 SDRAM(最大可支持512MB)、显示控制器(支持LCD显示,最高分辨率为1024×768),以太网控制器等。带有PA TA硬盘接口1个,PC104扩展插槽1个,KB/MS插槽1个,USB2.0接口4个,16位GPIO口,RS-232接口3个,RS-232/422/485接口1个。 选择该嵌入式主板时,应注意: 1)购买时,要求将系统内存升级到512MB; 2)购买时,要求配齐以下配件: ①键盘及鼠标的接口线共2根(编号及图片如下); p/n: 1703060053p/n: 1700060202 ②VGA接口线1根(编号及图片如下); p/n: 1700000898

③US B×2接口线1根(编号及图片如下); p/n: 1703100260 ④RS-232×2接口线1根(编号及图片如下); p/n: 1701200220 ⑤RS-422/485接口线1根(编号及图片如下);p/n: 1703040157 ⑥IDE接口线1根(编号及图片如下); p/n: 1701440350 ⑦外接Li电池1个(编号及图片如下); p/n: 1750129010

机器人控制技术论文

摘要 为使机器人完成各种任务和动作所执行的各种控制手段。作为计算机系统中的关键技术,计算机控制技术包括范围十分广泛,从机器人智能、任务描述到运动控制和伺服控制等技术。既包括实现控制所需的各种硬件系统,又包括各种软件系统。最早的机器人采用顺序控制方式,随着计算机的发展,机器人采用计算机系统来综合实现机电装置的功能,并采用示教再现的控制方式。随着信息技术和控制技术的发展,以及机器人应用范围的扩大,机器人控制技术正朝着智能化的方向发展,出现了离线编程、任务级语言、多传感器信息融合、智能行为控制等新技术。多种技术的发展将促进智能机器人的实现。 当今的自动控制技术都是基于反馈的概念。反馈理论的要素包括三个部分:测量、比较和执行。测量关心的变量,与期望值相比较,用这个误差纠正调节控制系统的响应。这个理论和应用自动控制的关键是,做出正确的测量和比较后,如何才能更好地纠正系统。 PID(比例-积分-微分)控制器作为最早实用化的控制器已有50多年历史,现在仍然是应用最广泛的工业控制器。PID控制器简单易懂,使用中不需精确的系统模型等先决条件,因而成为应用最为广泛的控制器。 它由于用途广泛、使用灵活,已有系列化产品,使用中只需设定三个参数(Kp,Ti 和Td)即可。在很多情况下,并不一定需要全部三个单元,可以取其中的一到两个单元,但比例控制单元是必不可少的。 关键词:机器人,机器人控制,PID,自动控制

目录 摘要.......................................................... I 第1章绪论................................................ - 1 - 1.1机器人控制系统 (1) 1.2机器人控制的关键技术 (1) 第2章机器人PID控制...................................... - 2 - 2.1PID控制器的组成 (2) 2.2PID控制器的研究现状 (2) 2.3PID控制器的不足 (3) 第3章 PID控制的原理和特点 ................................ - 4 - 3.1PID控制的原理 (4) 3.2PID控制的特点 (5) 第4章 PID控制器的参数整定 ................................ - 5 -后记...................................................... - 6 -

机器人控制系统设计(毕业设计)文献综述

一、前言 1.课题研究的意义,国内外研究现状和发展趋势 1.1课题研究的意义 随着机器人在工业装配线的应用越来越广泛,工业环境对其控制系统的要求也越来越高,所以开放式机器人控制系统的设计具有工程实际意义。 课题以一四自由度关节型机器人研制为背景,设计机器人运动控制系统的硬件电路和软件结构,对机器人的运动控制电路进行设计,实现机器人按照预定轨迹或自主运动控制功能。 在机械工业中,应用机械手的意义可以概括如下: ①以提高生产过程中的自动化程度 应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度,从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。 ②以改善劳动条件,避免人身事故 在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中,用人手直接操作是有危险或根本不可能的,而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业,使劳动条件得以改善。 ③可以减轻人力,并便于有节奏的生产 应用机械手代替人进行工作,这是直接减少人力的一个侧面,同时由于应用机械手可以连续的工作,这是减少人力的另一个侧面。因此,在自动化机床的综合加工自动线上,目前几乎都没有机械手,以减少人力和更准确的控制生产的节拍,便于有节奏的进行工作生产 随着机器人技术的发展,机器人应用领域的不断扩大,对机器人的性能提出了更高的要求,因此,如何有效地将其他领域(如图像处理、声音识别、最优控制、人工智能等)的研究成果应用到机器人控制系统的实时操作中,是一项富有挑战性的研究工作。而具有开放式结构的模块化、标准化机器人,其控制系统的研究无疑对提高机器人性能和自主能力,推动机器人技术的发展具有重大意义。 1.2国内外研究现状和发展趋势 随着机器人控制技术的发展,针对结构封闭的机器人控制器的缺陷,开发“具有开放式结构的模块化、标准化机器人控制器”是当前机器人控制器的一个发展方向。近几年,日本、美国和欧洲一些国家都在开发具有开放式结构的机器人控制器,如日本安川公司基于PC开发的具有开放式结构、网络功能的机器人控制器。我国863计划智能机器人主题也已对这方面的研究立项。 由于适用于机器人控制的软、硬件种类繁多和现代技术的飞速发展,开发一个结构完全开放的标准化机器人控制器存在一定困难,但应用现有技术,如工业PC

智能机器人设计报告

智能机器人设计报告 参赛者:庆东肖荣于腾飞 班级:级应用电子技术 指导老师:远明 日期:年月日 一、元器件清单: ,,,,,,,蜂鸣器,光敏电阻,光敏三极管,电阻、电容若干,超亮及普通发光管。二、主要功能: 本设计按要求制作了一个简易智能电动车,它能实现的功能是:从起跑线出发,沿引导线到达点。在此期间检测到铺设在白纸下的薄铁片,并实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。电动车到达点以后进入“弯道区”,沿圆弧引导线到达点继续行驶,在光源的引导下,利用轻触开关传来的电信号通过障碍区进入停车区并到达车库,完成上述任务后能够立即停车,全程行驶时间越少越好。 本寻迹小车是以有机玻璃为车架,单片机为控制核心,加以减速电机、光电传感器、光敏三极管、轻触开关和电源电路以及其他电路构成。系统由通过口控制小车的前进后退以及转向。寻迹由超亮发光二极管及光敏电阻完成,避障由轻触开关完成,寻光由光敏三极管完成。 并附加其他功能: .声控启动 .数码显示 .声光报警 三、主体设计 车体设计 左右两轮分别驱动,后万向轮转向的方案。为了防止小车重心的偏移,后万向轮起支撑作用。对于车架材料的选择,我们经过比较选择了有机玻璃。用有机玻璃做的车架比塑料车架更加牢固,比铁制小车更轻便,美观。而且裁减比较方便! 电机的固定采用的是铝薄片加螺丝固定,非常牢固,且比较美观。 轮子方案 在选定电机后,我们做了一个万向轮,万向轮的高度减去电机的半径就是驱动轮的半径。轮子用有机玻璃裁出来打磨光华的,上面在套上自行车里胎,以防止打滑。 万向轮 当小车前进时,左右两驱动轮与后万向轮形成了三点结构,这种结构使得小车在前进时比较平稳。

机器人与自动化技术

机器人与自动化技术 “机器人、无处不在的屏幕、语音交互,这些都将改变我们看待‘电脑’的方式。一旦看、听、阅读能力得到提升,你就可以以新的方式进行交互。”----比尔?盖茨在某电视节目中,预测未来科技领域的下一件大事时表示:机器人与自动化技术将成为未来发展的一大趋势,可以改变世界! 工业机器人的应用,正从汽车工业向一般工业延伸,除了金属加工、食品饮料、塑料橡胶、3C、医药等行业,机器人在风能、太阳能、交通运输、建筑材料、物流甚至废品处理等行业都可以大有作为。 当然,即将“改变世界”的机器人不仅仅具有代替人工的价值,在很多人类无法实现的领域也将出现机器人的身影。譬如,派送采矿机器人到月球和小行星上采挖稀土矿,将有望成为现实。 而更令比尔?盖茨寄予厚望的是机器人将像“电脑”一样改变人类的生活。 日本早稻田大学研究人员推出一种新型仿人型家务机器人。它集安全性、可靠性和灵巧性于一身,还具有仿人脸的外观。在工作时,它将一名男子抱下床,与他聊天并为他准备早餐。由于拥有和成年女性大小相当的灵巧双臂、双手,这种机器人能够用夹子将面包从面包机中取出,而丝毫不弄碎它。 英国阿伯丁大学启动了一项新的研究计划,在3年内研发出允许机器人与人类进行交谈,甚至讨论具体决定的系统……。 作为先进制造业中不可替代的重要装备,工业机器人已经成为衡量一个国家制造水平和科技水平的重要标志。 在机器人市场中,目前80%的市场份额仍由跨国公司占有,其中瑞典ABB、日本发那科FANUC、日本安川yaskawa和德国库卡KUKA四大企业则是市场第一梯队的“四大金刚”。其它有瑞士史陶比尔Staubli、德国克鲁斯CLOOS、德国百格拉、德国徕斯、德国斯图加特航空航天自动化集团(STUAA)、意太利瀚博士hanbs、意大利柯马COMAU、英国Auto Tech Robotics等。 目前国内生产机器人的企业主要有:中科院沈阳新松机器人自动化股份有限公司、芜湖埃夫特智能装备有限公司、上海新时达机器人有限公司、安川首钢机器人有限公司、哈工大海 尔机器人有限公司、南京埃斯顿机器人工程有限公司、广州数控设备有限公司、上海沃迪自动化装备股份有限公司等。 2015年,中国机器人市场需求预计将达35000台,占全球比重16.9%,成为全球规模最大的市场。 一、机器人的系统构成 由3大部分6个子系统组成。 3大部分是:机械部分、传感部分、控制部分。 6个子系统是:驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人-环境交互系统、人-机交互系统、控制系统。

人形机器人

人型机器人的发展现状与未来展望

什么是人形机器人 人形机器人,又称仿人机器人,是具有人形的机器人。1886年法国作家利尔亚当在他的小说《未来夏娃》中将外表像人的机器起名为“安德罗丁”(android),就是一种人形机器人。按照利尔亚描述,人形机器人由4部分组成:生命系统(平衡、步行、发声、身体摆动、感觉、表情、调节运动等);造型解质(关节能自由运动的金属覆盖体,一种盔甲);肌肉(在上述盔甲上有肉体、静脉、性别等身体的各种形态); 人造皮肤(含有肤色、轮廓、头发、视觉、牙齿、手爪等)。

构成及特点 现代的人形机器人一种智能化机器人,例如 ROBOT·X人形机器人,在机器的各活动关节配置有多达17个伺服器,具有17个自由度,特显灵活,更能完成诸如手臂后摆90度的高难度动作。它还配以设计优良的控制系统,通过自身智能编程软件便能自动地完成整套动作。 人形机器人随音乐起舞、行走、起卧、武术表演、翻跟斗等杂技以及各种奥运竞赛动作,。ROBOT·X人形机器人采用世界著名的日本FUTABA伺服器,具有高扭力、高转速、高稳定、反应灵敏、无抖动、转动角度大等优点,超快速高精度金属齿轮,耐冲击。

人形机器人集机、电、材料、计算机、传感器、控制技术等多门学科于一体,是一个国家高科技实力和发展水平的重要标志,因此,世界发达国家都不惜投入巨资进行开发研究。日、美英等国都在研制仿人形机器人方面做了大量的工作,并已取得突破性的进展。 日本本田公司于1997年10月推出了仿人形机器人P3,美国麻省理工学院研制出了仿人形机器人科戈(COG),德国和澳洲共同研制出了装有52个汽缸,身高2米、体重150公斤的大型机器人。 美国麻省理工学院研制出了一种有着像人一样眼睛的新型机器人,它能与人类进行交流,能对周围的环境做出回应,并能协助人类完成许多工作。2010年6月16日日本东京大学和大阪大学组成的科研小组向公众展示了一款仿真婴儿机器人,它就是新的一款人形机器人。这个名叫“野尾”的婴儿娃娃身高71厘米,在柔软的仿真皮肤下面共有600个传感器,可以做出伸手、转头等动作。当被拥抱时,忽闪着大眼睛好奇地看着世界,十分可爱。

智能化机器人设计报告

上海应用技术学院Shanghai Institute of Technology 组长:王文博 组员:严格,熊祚强 指导教师:周文 项目工期:2014年6月10日——2015年6月15日

摘要:本项目研发智能家庭监督机器人是基于智能手机平台之下所应用的, 在借助于ug三维建模设计,机械设计以传动设计,及嵌入式硬件的插入,成功地实现了人远距离分身控制并监督家庭情况,能够随时随地掌握家庭环境的变化,为家庭安全的保障提供了基础,并且解决了目前市场家政机器人价格昂贵的现象。 前言: 随着物联网,智能家居以及智能手机的兴起,针对国内的市场环境, 本项目研发出的一系列四款智能家庭服务机器人,本项目研发的机器人管家是一种远程交互型机器人家政机器人采用低功耗WIFI技术连接互联网及手机终端通过强大智能手机及网络云服务器的数据计算处理能力对机器人进行智能化控制,从而降低了机器人的所需硬件成本,使得家政机器人能被国内消费者所接受。此机器人装配了红外,433射频的家电控制系统,实现了远程家电控制功能,并解决了目前智能家居家电设备接口协议不统一,传统家电难以兼容的问题。此外,机器人本身留有各种传感器接口,通过采用本项目研发的红外热式,温湿度,甲醛以及PM2.5传感器机器人能够实现远程家庭环境监控,家居安防的功能。能够解决目前家庭服务类机器人依赖进口,售价高昂的市场现状。 正文:(建模方面)

如上图所示,主观三视图,以及大致轮廓视图,外观视图上采取了全新的外观设计,底部以正六棱柱作为底座,并且采用抽壳技术,扩大内部空间,方便内部嵌入传动系统,机械设计等等,并且为以后的硬件电子设施提供了空间基础,上部采用圆弧拉伸,同样扩大内部空间,便于齿轮,马达等传动设施插入,放手机的补位,采用加盖模式,内部设有弹簧等设施,加紧设备。具体如下: 一:底轮 底轮采用一般的轮胎设计,圆弧效果便于运动,轮胎表面加拉伸效果,增加抓地,增大摩擦,内部增加五角星设计,省材料, 增加美观 二:转向轮: 由于底面为正六棱柱,两个轮子不能稳定行走,并且转向不方便,故在底面加上两个可以自由旋转的转向轮,转向轮 采用平常滑板上的轮子,这样的轮,自由性比较大,可以随 意转向,而传统的车轮,自由性较低,两者互相结合,既可 以自由转向,又可以稳抓底面。建模设计上主要采用了草图 拉伸方式。 三:滚轴:

机器人分布式控制系统设计与实现

机器人分布式控制系统设计与实现 1引言 目前,机器人系统的特点是开放式机器人控制,强调结构化、模块化、 可扩展性、交互性,是对机器人设计结构单一、信息封闭、缺少交互性缺点的突破。分层分布式控制系统采用集中管理,分散控制方式,这种控制方法优点体 现在:集中监控和管理,管理和现场分离,管理更加综合化和系统化;实现分 散控制可使各功能模块的设计、装配、调试以及维护相互独立,系统控制的危 险性分散,可靠性提高,投资减小;采用网络通信技术,可根据需要增加以微 处理器为核心的功能模块,具有良好的系统开放性、扩展性和升级特性。 本论文详细介绍了一种分层分布式控制系统的设计方案,系统由上到下分 为主控中心决策层、车载PC运算层、下位机驱动子层以及位置反馈子层。主 控中心决策层是系统的主层,可以是台式机或笔记本电脑,基于VC++编译环 境设计的人机交互界面,满足友好、便于操作的要求,主控中心决策层的功能 是总体规划和分配任务,对机器人进行远程监控;车载PC运算层为一台笔记 本电脑,基于VC++编译环境设计了控制界面,通过无线网卡与主控中心决策 层进行数据传输,采用面向连接可靠的TCP传输控制协议,保证数据传输的可 靠性;下位机驱动子层和位置反馈子层是相互独立的功能模块,与车载PC运 算层之间通过串口进行通信;下位机驱动子层是一个完整的直流电 机闭环控制系统,包括CPU、控制芯片、驱动芯片以及增量式光电编码器;位置反馈子层通过CPU的I/O口和中断得到机器人车轮轴转角信息,结合机器 人机械系统的实际尺寸计算机器人中心的实际位置信息,处理好的位置信息通 过串口反馈给车载PC运算层。该控制系统应用在国家自然科学基金资助项目 和国家重点基础研究发展计划973项目的移动机器人平台上,运动控制测试结 果表明,分层分布式控制方式控制精度高,稳定性好,系统响应迅速;同时该 控制系统具有超强的计算能力和二次开发潜力,根据项目研究需要可在各个子 层进行分布式扩展,比如在下位机驱动子层和位置反馈子层的同级层中扩展传 感器功能子层,增加机器人的智能。该控制系统为项目的实验工作奠定基础。 2分层分布式控制系统设计 1. 基于VC++的主控中心决策层设计 主控中心决策层的作用是总体规划和分配任务,对机器人进行远程监控。 基于VC++编译环境,采用模块化方法对人机交互系统进行设计,分为网络数 据传输模块、运动参数输入模块、轨迹显示模块、视觉监控模块。如图

精品-智能机器人设计与制作word

智能机器人的设计与制作WORD版本可编辑

智能机器人的设计与制作 引言 近几年机器人已成为高技术领域内具有代表性的战略目标。机器人技术的出现和发展,不但使传统的工业生产面貌发生根本性变化,而且将对人类社会产生深远的影响。随着社会生产技术的飞速发展,机器人的应用领域不断扩展。从自动化生产线到海洋资源的探索,乃至太空作业等领域,机器人可谓是无处不在。目前机器已经走进人们的生活与工作,机器人已经在很多的领域代替着人类的劳动,发挥着越来越重要的作用,人们已经越来越离不开机器人帮助。机器人工程是一门复杂的学科,它集工程力学、机械制造、电子技术、技术科学、自动控制等为一体。目前对机器人的研究已经呈现出专业化和系统化,一些信息学、电子学方面的先进技术正越来越多地应用于机器人领域。目前机器人行业的发展与30 年前的电脑行业极为相似。今天在汽车装配线上忙碌的一线机器人,正是当年大型计算机的翻版。而机器人行业的利基产品也同样种类繁多,比如协助医生进行外科手术的机械臂、在伊拉克和阿富汗战场上负责排除路边炸弹的侦察机器人、以及负责清扫地板的家用机器人,还有不少参照人、狗、恐龙的样子制造机器人玩具。舞蹈机器人具有人类外观特征、可爱的外貌、又兼有技术含量,极受青少年的喜爱。我从前年开始机器人方面的研究,在这过程中尝试过很多次的失败,也感受到了无比的乐趣。 图1.1、机器人 1 绪论

机器人技术作为20 世纪人类最伟大的发明之一,自20 世纪60 年代初问世以来,经历40 余年的发展已取得长足的进步。未来的机器人是一种能够代替人类在非结构化环境下从事危险、复杂劳动的自动化机器,是集机械学、力学、电子学、生物学、控制论、计算机、人工智能和系统工程等多学科知识于一身的高新技术综合体。走向成熟的工业机器人,各种用途的特种机器人的多用化,昭示着机器人技术灿烂的明天。 1.1 国内外机器人技术发展的现状 为了使机器人能更好的应用于工业,各工业发达国家的大学、研究机构和大工业企业对机器人系统开发投入了大量的人力财力。在美国和加拿大,各主要大学都设有机器人研究室,麻省理工学院侧重于制造过程机器人系统的研究,卡耐基—梅隆机器人研究所侧重于挖掘机器人系统的研究,而斯坦福大学则着重于系统应用软件的开发。德国正研究开发“MOVE AND PLAY”机器人系统,使机器人操作就像人们操作录像机、开汽车一样。从六十年代开始日本政府实施一系列扶植政策,使日本机器人产业迅速发展起来,经过短短的十几年。到80 年代中期,已一跃而为“机器人王国”。其机器人的产量和安装的台数在国际上跃居首位。按照日本产业机器人工业会常务理事米本完二的说法:“日本机器人的发展经过了60 年代的摇篮期。70 年代的实用期。到80 年代进人普及提高期。” 并正式把1980 年定为产业机器人的普及元年”。开始在各个领域内广泛推广使用机器人。中国机器人的发展起步较晚,1972 年我国开始研制自己的工业机器人。"七五"期间,国家投入资金,对工业机器人及其零部件进行攻关,完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发,研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。1986 年国家高技术研究发展计划(863 计划)开始实施,智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿,经过几年的研究,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特种机器人。20 世纪90 年代,我国的工业机器人又在实践中迈进一大步,先后研制出了点焊、装配、喷漆、切割、搬运等各种用途的工业机器人,并实施了一批机器人应用工程,形成了一批机器人产业化基地,为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。 1.2 机器人技术的市场应用 机器人融入我们日常生活的步伐有多快?据国际机器人联盟调查,2004 年,全球个人机器人约有200 万台,到2008 年,还将有700 万台机器人投入运行。按照韩国信息通信部的计划,到2013 年,韩国每个家庭都能拥有一台机器人;而日本机器人协会预测,到2025 年,全球机器人产业的“蛋糕”将达到每年500 亿美元的规模(现在仅有50亿美元)。与20 世纪70 年代PC 行业的情况相仿,我们不可能准确预测出究竟哪些用途将推动这个新兴行业进入临界状态。不过看起来,机器人很可能在护理和陪伴老年人的工作上大展宏图,或许还可以帮助残疾人四处走走,并增强士兵、建筑工人和医护人员的体力与耐力。目前,我国从事机器人研发和应用工程的单位200 多家,拥有量为3500 台左右,其中国产占20%,其余都是从日本、美国、瑞典等40 多个国家引进的。2000 年已生产 各种类型工业机器人和系统300 台套,机器人销售额6.74 亿元,机器人产业对国民经济的年收益额为47 亿元,我国对工业机器人的需求量和品种将逐年大幅度增加。1.3 机器人技术的前景展望机器人是人类的得力助手,能友好相处的可靠朋友,将来我们会看到人和机器人会存在一个空间里边,成为一个互相的助手

机器人课程设计报告

机器人课程设计报 告

智能机器人课程设计 总结报告 姓名: 组员: 指导老师: 时间:

一、课程设计设计目的 了解机器人技术的基本知识以及有关电工电子学、单片机、机械设计、传感器等相关技术。初步掌握机器人的运动学原理、基于智能机器人的控制理论,并应用于实践。经过学习,具体掌握智能机器人的控制技术,并使机器人能独立执行一定的任务。 基本要求:要求设计一个能走迷宫(迷宫为立体迷宫)的机器人。要求设计机器人的行走机构,控制系统、传感器类型的选择及排列布局。要有走迷宫的策略(软件流程图)。对于走迷宫小车控制系统设计主要有几个方面:控制电路设计,传感器选择以及安放位置设计,程序设计 二、总体方案 2.1 机器人的寻路算法选择 将迷宫看成一个m*n的网络,机器人经过传感器反馈的信息感知迷宫的形状,并将各个节点的与周围节点的联通性信息存储于存储器中,再根据已经构建好的地图搜索离开迷宫的路径。这里可选择回溯算法。对每个网格从左到右,每个网格具有4个方向,分别定义。并规定机器人行进过程中不停探测前方是否有障碍物,同时探测时按左侧规则,进入新网格后优先探测当前方向的左侧方向。探测过程中记录每个网格的四个方向上的状态:通路、不通或未知,探测得到不同状态后记记录,同时记录当前网

格的四个方向是否已被探测过。若某网格四个方向全部探测过则利用标志位表示该网格已访问。为了寻找到从起点到终点的最佳路径,记录当前网格在四个方向上的邻接网格序号,由此最后可在机器人已探测过的网格中利用Dijkstra算法找到最佳路径。并为计算方便,记录网格所在迷宫中行号、列号。并机器人探索过程中设置一个回溯网格栈记录机器人经过的迷宫网格序号及方向,此方向是从一个迷宫网格到下一个迷宫网格经过的方向。设置一个方向队列记录机器人在某网格内探测方向的顺序。设置一个回溯路径数组记录需要回溯时从回溯起点到回溯终点的迷宫网格序号及方向。 考虑到迷宫比较简单,且主要为纵横方向的直线,可采用让小车在路口始终左转或者始终右转的方法走迷宫,也就是让小车沿迷宫的边沿走。这样最终也能走出迷宫。本次课程设计采用此方法。即控制策略为机器人左侧有缺口时,向左进入缺口,当机器人前方有障碍是,向右旋转180°,其余情况保持前进。 2.2 传感器的选择 由于需要检测机器人左侧和前方是否有通路,采用红外传感器对机器人行进方向和左侧进行感知。红外避障传感器是依据红外线的反射来工作的。当遇到障碍物时,发出的红外线被反射面反射回来,被传感器接收到,信号输出引脚就会给出低电平提示信号。本机器人系统的红外避障信号采用直接检测的方式进行,直接读取引脚电平。传感器感应障碍物的距离阈值能够经过调节

阿特拉斯:最先进的人形机器人

“阿特拉斯”:最先进的人形机器人 摘要:本文针对当前先进机器人的问题,分析了双足人形机器人阿特拉斯(Atlas)的控制系统结构及设计理念。根据阿特拉斯的结构和理念,分析了的阿特拉斯的能力以及其对未来战争的影响。 关键词:机器人、阿特拉斯、未来战争 一.引言 机器人是人们对科技不断的发展而出现的产物,在未来时代里机器人能够代替多数人类的工作,也能够进行多种高危工作,目前世界上涌现出了很多先进的机器人。比如,人力支援机器人:主要用于帮助长期卧床的病人取房间中的物品;EKSO仿生机器人:这是一种能够模仿人体骨骼和人体动力学设计的机器人;仿四足动物机器人LS3 quadruped:可以携带181公斤的货物行走32公里,同时会根据GPS进行定位;仿真人制作的机器人HRP-4C:其体型酷似青年女性,能够识别面孔、语言和声音,同时能够很好的模仿人类的表情还具备跳舞功能;外形像海豹的机器人Paro:其身体共加了五种传感器,分别用来的声音、光、触觉、姿势、温度进行感应,Paro机器人主要用来治疗心理疾病患者;FACE:模仿人类十多种表情,逼真度达到了95%;Morpheus:完全是由大脑思维进行控制的机器人;Atlas:DARPA公司推出的最先进的机器人,具备光线检测、距离检测、以及声音传感等功能;Asimo:可以作为个人助理的机器人,Asimo通过控制器或计算机来运行,可以感知到声音、姿势甚至脸部表情,然后相应的做出回应。 2013年7月12日,高科技武器开发商美国波斯顿动力公司把一款刚刚制造成功的人形战地机器人呈送给美国军方“检视”。这款名为阿特拉斯的人形战地机器人到达军营后,展现出超强的战斗力,即获美国军方大加的肯定...... 阿特拉斯的设计与生产是由DARPA,美国国防部的一个机构负责监督与波斯顿动力公司合作。机器人的一只手由Sandia国家实验室开发的,而另一只是由iRobot公司开发的。 阿特拉斯机器人是基于波斯顿动力公司早期的PETMAN人形机器人,它有四个液压驱动的四肢,它的手具有精细动作技能的能力。阿特拉斯机器人可以在

基于PLC的机器人自动控制系统设计

基于PLC的机器人自动控制系统设计 基于PLC的机器人工作过程是以电磁阀部件为控制对象,以气缸方式驱动的一种特殊机器人运行装置。当中,对于PLC可编程序控制器的应用则是极为广泛与深入当中。应用PLC可编程序控制器进行机器人自动控制系统设计的最主要优势在于:编程操作简单、抗干扰性能突出、运行可靠性高、使用方便简单等特点。本文主要分析的方向是基于PLC的机器人自动控制系统设计操作,进一步确定该方面的可操作性以及进一步研究的价值。 标签:PLC;机器人;自动控制系统;设计 1 引言 在现代科学技术不断发展的背景之下,工业现场所涉及到的重体力劳动量不断提升。当中部分劳动任务的实现单单依靠人力是很难实现的。而为了良好的完成工业现场的相关生产作业任务,就需要通过对机器人装置的研究与应用来实现。基于PLC的机器人装置主要采取关节式结构,能够实现对人体手臂部分的活动动作加以模拟,在自动控制系统下的预定程序、轨迹、以及要求作用下,实现包括零部件抓取、搬运、以及装配在内的一系列动作。本文主要分析的方向是基于PLC的机器人自动控制系统设计操作,进一步确定该方面的可操作性以及进一步研究的价值。 2 目前基于PLC的机器人自动控制系统设计存在的问题 基于PLC的机器人自动控制系统是现今提出的一个机器人控制探究方向,考虑PLC的主要原因是PLC的可调整性以及可控制性较强,是采用编程、输入指令的方式控制,操作相对简单,运行复杂性较低,安全性稳定性相对较高,基于PLC编程基础下的机器人自动控制系统设计结果直接具备PLC的优势,实用性较高,操作要求较低,运行连续性以及运行可靠性高,这对于机器人自动控制系统的进一步发展较为有利,有实际的促进作用[1]。 基于PLC的机器人自动控制系统设计进展相对较为缓慢,主要原因包括技术方面的问题,PLC与机器人装置之间的衔接问题,实际情况探究问题,相关人才问题,为实际的发展机器人自动控制系统,需要对这些问题进行全面的分析,找出关键所在,技术方面的问题为机器人装置的种类较多,对于自动控制系统的要求不尽相同,对于PLC编程的调整要求较高,PLC编程操作相对简单,对于不同指令需要变化输入内容,对于自动控制系统设计类别较多而言进展的速度无法得到有效的提高;人才问题,即研究型人才、操作型人才、实验型人才以及技术型人才,人才的数量相对较为短缺,对于该方面人才的定义为需要全面的掌握了解PLC知识的全部,确定机器人自动控制系统的设计方向,对于机器人装置了解全面,对于机器人装置的相关技术以及原理有较为深入的了解分析,对于自动控制系统相关知识了解全面,同时掌握机器人自动控制系统的操作方法,对于机器人自动控制系统新技术以及新知识了解透彻,大部分工作人员没有达到以上

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