毕业设计(论文)-舞蹈机器人设计[管理资料]

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跳舞机器人设计毕业设计论文

跳舞机器人设计毕业设计论文

课程设计任务书( 2015 级)目录摘要------------------------------------------------------4引言------------------------------------------------------5任务书-----------------------------------------------------6第一章我国机器人技术的发展概况------------------------------------7第二章机器人的总体设计解剖1.1资料的收集与阐述-----------------------------------------71.2机器人工作原理简介1.总体设计剖------------------------------------------------82.伺服电机的剖析--------------------------------------------9第三章机器人总体设计综述 ---------------------------------121、1设计课题的阐述-----------------------------------------121、2单片机的选择-------------------------------------------121、3主控板部分简介-----------------------------------------12第四章机器人的总体设计方案与部分简介1、1设计方案-----------------------------------------------131、2各部分功能及原理简介-----------------------------------13第五章机器人的原理图设计、仿真及电路板制作1、1机器人的原理图设计-------------------------------------151、2电源部分-----------------------------------------------161、3稳压电源部分-------------------------------------------161、5接口电路部分-------------------------------------------171、6单片机最小系统和ISP在线编程---------------------------18 1、9电路板制作---------------------------------------------18第六章机器人电路板的调试与结论1、1数据的采集电路和处理方法-------------------------------211、2机器人测脉宽程序---------------------------------------231.2送数据程序----------------------------------------------271、3调试结论-----------------------------------------------31第七章心得体会--------------------------------------------31附录:1元器件清单------------------------------------------------322 参考文献--------------------------------------------------32设计题目跳舞机器人30年前,比尔·盖茨毅然弃学,创立微软,成为个人电脑普及革命的领军人物;30年后的今天,他预言,机器人即将重复个人电脑崛起的道路。

舞蹈机器人设计方案

舞蹈机器人设计方案

舞蹈机器人设计方案一、比赛场地:待定二、比赛时间:时间定为3到5分钟三、机器人技术要求:(1)构造:机器人采用17个舵机,可以做出人形机器人,两只手臂,各3个舵机,分别模仿人的肘关节,肩关节和胳膊横向的旋转。

两条腿各有5个舵机,分别模仿人的胯关节,膝关节(两个舵机)和脚踝关节。

头部有一个舵机,来控制机器人头部的转动。

(2)外形:身上的连接件可采用硬质铝合金或者铁片加工连接,建议采用硬质铝合金连接件,这样可以让机器人重量减轻一点。

外表在不影响动作的条件下,可以给它穿上衣服,服装搭配一定要恰当。

(3)要求:机器人的身高、体重要符合比赛要求,电源线路不能外露,能保证机器人在做动作时不会摔倒。

(4)背景音乐:有4个背景音乐,第一个是准备音乐,机器人能够按照需求站好,准备跳舞。

其他3个音乐为机器人的舞蹈音乐。

(5)其他:电池和控制芯片需要安放在合理的位置。

四、机器人舞蹈选择:我们可以做3个机器人,形成一个组合上场比赛。

机器人呈竖线排列,面向裁判。

首先准备音乐响起,第一个机器人不动,可做一些有趣动作,比如扭胯,伸展胳膊等,后面两个分别向两边分开,走到一定位置停下,走路可以模仿太空步,滑过去的,调整步伐,形成一个等边三角形,以第一个机器人为中心,这个过程差不多40秒。

切换音乐,第一个机器人开始跳舞,后面两个机器人伴舞,这个过程一分钟左右,动作停止,机器人复位为直立状态。

第三首音乐响起,然后第一个机器人与第二个机器人互换位置,继续跳舞,持续一分钟左右。

最后响起第四首音乐,第二个机器人和第三个机器人互换,开始跳舞,持续一分钟左右结束,向裁判敬礼。

五、造价:舵机必须选择金属齿轮的舵机,并且能旋转180°,有足够大的扭力,这样才能承受机器人的重量和运动,一般价格在80~500元之间。

这样一个机器人造价五千五百元左右。

小型舞蹈双足机器人的设计及实现

小型舞蹈双足机器人的设计及实现

小型舞蹈双足机器人的设计及实现
导言
随着科技的不断发展,机器人已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

在舞蹈领域,
机器人也开始发挥重要的作用,可以通过编程和控制实现各种舞蹈动作。

本文将设计和实
现一个小型舞蹈双足机器人,通过结合机械结构设计、电子控制系统和编程算法,实现机
器人的舞蹈动作。

一、机器人的设计
1. 机械结构设计
机器人的机械结构设计是实现舞蹈动作的基础。

我们设计一种双足机器人,可以在平
稳的地面上进行舞蹈动作。

机器人的双足结构采用轻量、坚固的材料制作,同时保证机器
人的平衡性和稳定性。

双足机器人的关节部分采用柔性材料设计,可以实现多种舞蹈动作。

双足机器人的步态设计要符合舞蹈的节奏和韵律,能够实现舞蹈动作的美感和流畅度。

2. 电子控制系统设计
机器人的电子控制系统是实现舞蹈动作的关键。

我们设计一种基于脉冲宽度调制(PWM)的双足机器人控制系统,可以实现机器人的步态控制和舞蹈动作的编程控制。

控制系统采
用微处理器作为核心控制单元,可以实现舞蹈动作的实时控制和优化调整。

控制系统还需
要包括传感器模块,能够实时监测机器人的姿态和环境信息,保证机器人的稳定性和安全性。

3. 编程算法设计
机器人的舞蹈动作是通过编程算法进行控制和实现的。

我们设计一种基于动作规划和
运动控制的编程算法,可以实现机器人舞蹈动作的优化和实时调整。

编程算法需要考虑机
器人的动力学特性和机械结构特点,能够有效控制机器人的步态和姿态,实现各种舞蹈动作。

舞蹈运动训练机器人的设计与开发

舞蹈运动训练机器人的设计与开发

舞蹈运动训练机器人的设计与开发第一章:引言随着现代化的迅速发展,人们生活水平的提高以及健康意识的增强,体育运动逐渐成为人们休闲生活中必不可少的一部分。

而在体育运动项目中,舞蹈运动因其优美的形式和艺术性,在近年来逐渐受到人们的热爱与关注。

然而对于大多数人来说,舞蹈运动所需技巧过多,对身体灵活度和协调性的要求也相当高,这使得很多人在舞蹈运动中表现欠佳,丧失了享受运动带来的乐趣。

因此,本文将对一种舞蹈运动训练机器人的设计与开发进行探讨,以期为广大舞蹈运动爱好者提供一种全新的运动体验,同时也为舞蹈运动的普及和促进健康运动起到积极的推进作用。

第二章:相关技术在进行舞蹈运动训练机器人设计与开发之前,我们需要了解一些相关技术。

首先,机器人技术是舞蹈运动训练机器人实现的基石。

机器人技术能够应用于各种不同的运动项目中,从而使得训练更加高效、准确和安全。

其次,姿态估计技术也是该机器人的关键。

姿态估计技术能够对运动员的身体姿态进行实时监控,以确保舞蹈动作的正确和有效。

通过图像处理和模式识别等技术,机器人能够在舞蹈运动训练过程中实时检测运动员的身体姿态,并根据其动作进行精确的指导和调整。

第三章:设计与实现在进行舞蹈运动训练机器人的设计与开发时,我们首先需要考虑机器人的底盘部分。

可以使用轮式底盘或多足底盘,具体选择要根据运动项目的特点和机器人的使用环境进行评估。

在此基础上,我们需要对机器人进行各个部件的设计和制造,包括运动臂、传感器、动力系统等。

此外,为了能够实现对运动员身体姿态的实时监控和分析,我们需要利用计算机视觉技术对姿态进行识别和分析。

在此基础上,还可以通过机器学习、深度学习等技术对运动员的动作进行分析和学习,以实现更高效、准确和个性化的舞蹈训练。

第四章:实验与验证为了验证本文所提出的舞蹈运动训练机器人的设计和开发效果,我们进行了实验和验证。

首先,我们测试了机器人在不同运动项目中的性能和适用性,并对其精度和稳定性进行了评估。

小型舞蹈双足机器人的设计及实现

小型舞蹈双足机器人的设计及实现

小型舞蹈双足机器人的设计及实现随着科技的发展,人工智能领域的研究越来越受到人们的关注。

在机器人领域,双足机器人一直备受瞩目,因为它们能够模仿人类的步行方式,并且具有较强的灵活性和稳定性。

在本文中,我们将讨论小型舞蹈双足机器人的设计及实现,探索其在娱乐、教育和科研领域的应用前景。

设计理念小型舞蹈双足机器人的设计理念是基于人类舞蹈的动作,通过对人类舞蹈动作的模仿,实现机器人的舞蹈表演。

这不仅需要机器人具备良好的平衡能力和运动学控制能力,还需要具备较强的舞蹈表现力。

机器人的设计需要考虑以下几个方面:1. 传感器系统:双足机器人需要装备多种传感器,如力觉传感器、惯性传感器和视觉传感器,以便能够感知周围环境和实现自身的平衡控制。

2. 动作规划:机器人需要具备良好的动作规划能力,能够根据舞蹈的音乐节奏和节拍,生成相应的舞蹈动作序列。

4. 舞蹈表现力:机器人的外形设计和舞蹈动作需要具有一定的艺术性和表现力,以便能够吸引观众的注意力。

实现方法为了实现小型舞蹈双足机器人的设计理念,我们可以采用以下具体的实现方法:1. 结构设计:需要设计出合适的机器人结构,包括骨架结构、传动机构和外部装甲。

在结构设计中,需要考虑机器人的重量、稳定性和舞蹈表现力。

3. 控制系统:机器人的控制系统需要集成运动规划、运动学控制和传感器数据处理等多种功能,以实现机器人舞蹈动作的精确控制。

4. 舞蹈动作生成:通过对人类舞蹈动作的分析和建模,可以生成机器人舞蹈动作的序列。

这一过程需要考虑节奏和音乐的影响,以保证舞蹈动作与音乐相匹配。

应用前景小型舞蹈双足机器人具有广阔的应用前景,可以在娱乐、教育和科研领域发挥重要作用。

1. 娱乐应用:小型舞蹈双足机器人可以用于舞蹈表演,成为各种娱乐节目的表演嘉宾,为观众带来新奇的视听享受。

2. 教育应用:通过机器人舞蹈表演,可以吸引孩子们对科学和技术产生兴趣,激发他们学习的热情,促进科学素养的提高。

3. 科研应用:小型舞蹈双足机器人具有独特的动作规划和运动控制特性,可以为人类行为学和运动控制的研究提供新的实验平台和研究对象。

基于单片机的舞蹈机器人的设计

基于单片机的舞蹈机器人的设计

基于单片机的舞蹈机器人的设计1. 引言舞蹈机器人是一种结合了机械工程、电子工程和计算机科学的新兴技术,它能够模拟人类的舞蹈动作,成为了现代娱乐产业中的一种新宠。

本文将探讨基于单片机的舞蹈机器人的设计,通过对其结构、控制系统和动作生成算法等方面进行研究,为舞蹈机器人技术的发展提供一些有益的参考。

2. 背景介绍随着科技的不断发展,人们对于娱乐形式也有了更高的要求。

传统的舞台表演已经不能满足观众们对于创新和惊喜感的需求。

而舞蹈机器人作为一种创新娱乐形式,能够通过模拟人类动作来展现出独特而精彩的表演。

基于单片机是设计和控制舞蹈机器人不可或缺的技术之一。

3. 舞蹈机器人结构设计3.1 传感器系统为了使舞蹈机器人能够感知周围环境并与之互动,传感器系统是必不可少的。

常用的传感器包括光电传感器、距离传感器和姿态传感器等。

光电传感器用于检测舞台上的灯光变化,距离传感器用于测量机器人与障碍物之间的距离,姿态传感器用于检测机器人的身体姿态。

3.2 机械结构舞蹈机器人的机械结构需要具备良好的稳定性和灵活性,以便能够完成各种舞蹈动作。

常见的机械结构包括关节、连杆和齿轮等。

关节负责连接各个部件,连杆负责转动关节,齿轮则能够提供更大的转动力矩。

3.3 动力系统为了使舞蹈机器人能够完成复杂而精确的动作,需要一个高效可靠的动力系统。

常见的动力系统包括电机和伺服驱动等。

电机负责提供转动力矩,而伺服驱动则能够精确控制电机转速和位置。

4. 舞蹈机器人控制系统设计4.1 单片机选择在设计舞蹈机器人控制系统时,单片机的选择是非常重要的。

单片机需要具备足够的计算能力和IO口以满足舞蹈机器人的需求。

常用的单片机包括Arduino和Raspberry Pi等。

4.2 控制算法舞蹈机器人的控制算法需要能够准确控制机器人的运动,使其能够按照预定动作完成舞蹈表演。

常见的控制算法包括PID控制和遗传算法等。

PID控制是一种经典而有效的控制方法,而遗传算法则能够通过优化搜索来找到最优解。

小型舞蹈双足机器人的设计及实现

小型舞蹈双足机器人的设计及实现

小型舞蹈双足机器人的设计及实现一、设计目标小型舞蹈双足机器人的设计目标是实现优雅、灵动的舞蹈动作。

通过机器人的动作表达,让观众感受到机器人的舞蹈艺术,并与观众产生共鸣。

二、系统架构小型舞蹈双足机器人的系统架构主要包括硬件系统和软件系统两部分。

硬件系统:1. 双足机器人的身体结构,由头部、颈部、躯干、双臂和双腿构成。

身体结构要求轻巧、均衡,以便机器人能够完成各种舞蹈动作。

2. 传感器模块,包括陀螺仪、加速度计等,用于检测机器人的姿态和运动状态。

3. 动力系统,由电机、减速器等组成,实现机器人的运动驱动。

软件系统:1. 运动规划算法,通过分析舞蹈动作的细节,确定机器人的运动轨迹和姿态变化。

2. 实时控制系统,通过控制机器人的动力系统,实现舞蹈动作的执行。

3. 编程界面,提供给用户进行编程,实现自定义的舞蹈动作。

三、关键技术小型舞蹈双足机器人的实现需要解决一些关键技术问题:1. 动作分析与规划根据舞蹈动作的特征和要求,分析舞蹈动作的细节,确定机器人的运动轨迹和姿态变化。

2. 运动控制与同步根据运动规划的结果,通过实时控制系统控制机器人的动力系统,实现舞蹈动作的执行。

需要保证机器人的双足运动的同步性,使机器人的舞蹈动作更加协调。

3. 传感器数据融合通过陀螺仪、加速度计等传感器获取机器人的姿态和运动状态数据,并对数据进行融合处理,以提供给运动控制系统进行实时控制。

4. 用户编程界面舞蹈机器人需要提供给用户一个直观、友好的编程界面,使用户可以根据需要自定义舞蹈动作,并将编程结果上传给机器人进行执行。

四、实现方法小型舞蹈双足机器人的实现方法主要包括以下几个步骤:1. 设计机器人的身体结构,包括头部、颈部、躯干、双臂和双腿等。

根据设计目标,选择轻巧、均衡的材料和结构,使机器人能够完成各种舞蹈动作。

2. 设计传感器模块,包括陀螺仪、加速度计等。

选择合适的传感器,安装在机器人的身体各个部位,以检测机器人的姿态和运动状态。

毕业设计-基于单片机的舞蹈机器人控制系统设计

毕业设计-基于单片机的舞蹈机器人控制系统设计

河南科技学院2014届本科毕业论文(设计)基于单片机的舞蹈机器人控制系统设计学生姓名:所在院系:机电学院所学专业:电气工程及其自动化导师姓名:完成时间:2014年5月24 日基于单片机的舞蹈机器人控制系统设计摘要机器人是典型的机电一体化装臵,它综合运用了机械与精密机械、微电子与计算机、自动控制与驱动、传感器与信息处理以及人工智能等多学科的最新研究成果,随着经济的发展和各行各业对自动化程度要求的提高,机器人技术得到了迅速发展,出现了各种各样的机器人产品,本文介绍的就是其中的舞蹈机器人。

舞蹈机器人的设计,首先通过对人类动作的深入了解,分析人类的动作特性,确定机器人的基本构成并选择合适的机械构造,本设计舞蹈机器人采用钢材结构,用舵机充当机器人关节,可实现类人结构。

并且与控制对象跳舞机器人的工作原理、动作过程进行比较,从而选择出组装机器人的造型,文中并分析机器人动作的局限性与优势。

同时本毕业设计介绍了基于AT89C51单片机的舞蹈机器人控制系统的设计,包括硬件部分和软件部分。

硬件部分介绍了舞蹈机器人控制系统的各模块,包括电源模块、单片机及外围接口电路模块、存储模块、串行通信模块、电机驱动控制模块及防碰撞模块六大部分;软件部分包括设定机器人的舞蹈动作程序。

详细阐述了系统的硬件实现方案和软件设计思想。

根据要求舞蹈机器人控制系统采用分时复用的方法,利用PWM信号对驱动电机进行控制,用以完成作品设计。

关键词:单片机,PWM信号,舞蹈机器人,舵机,直流电机MICROCONTROLLER-BASED ROBOT CONTROLSYSTEM DESIGN DANCEAbstractRobot is a typical mechatronic device, which combines the use of the latest research machinery and precision machinery, microelectronics and computer, automatic control and drive, sensors and information processing, and artificial intelligence, multi-disciplinary, with the economic development and the lines each industry to raise the required degree of automation, robotics technology has been developing rapidly, there has been a wide range of robotic products described in this article is one of the dancing robot.Design dancing robot, first through in-depth understanding of human action, human operating characteristics analysis to determine the basic structure of the robot and select the appropriate mechanical construction, the design of steel structures using robot dance, act as a robot with a steering joint, enabling the class human structure.And dancing robot control object works, the course of action are compared to select the shape of the assembly robot, the paper analyzed the limitations and advantages of robot action.Meanwhile, the graduation project presentation based on AT89C51 dance robot control system design, including hardware and software components.Hardware section describes the various modules dancing robot control system, including the power supply module, microcontroller and peripheral interface circuit module, memory module, serial communication module, motor drive control module and anti-collision module six parts; Software includes setting the robot dance program.Elaborated hardware implementations and software design. Dancing robot control system according to the requirements using time division multiplexing method using PWM control signal to the drive motor, designed to complete the work.Keywords: microcontroller, PWM signal, dancing robot, steering, DC目录1 绪论 (1)2方案论证取优及控制系统设计 (1)2.1 设计功能要求 (1)2.2方案论证取优 (2)2.3 自由度的分配 (2)2.4 电机的选择 (4)2.5 舞蹈机器人的机械部件 (5)2.6 系统设计方案分析 (5)3 系统硬件选型 (6)3.1 单片机可编程控制器部分 (6)3.1.1 单片机概述 (6)3.1.2 单片机选型 (6)3.2 电源模块 (7)3.3 串行通信模块 (7)3.4 存储模块 (8)3.5 电机驱动控制模块 (8)3.5.1 舵机的驱动控制模块 (8)3.6 防碰撞模块 (12)4 控制系统软件设计 (12)4.1 主程序 (13)4.2 定时器中断服务子程序 (13)4.3 串行中断服务子程序 (14)4.4 外部中断服务子程序 (14)5 结论 (15)参考文献 (16)附录 (16)致谢 (23)1 绪论40年前,比尔〃盖茨放弃学业,创立了微软,成为个人电脑普及革命的领军人物;10年前,他曾预言,机器人即将重复个人电脑崛起的道路。

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引言30年前,比尔·盖茨毅然弃学,创立微软,成为个人电脑普及革命的领军人物;30年后的今天,他预言,机器人即将重复个人电脑崛起的道路。

点燃机器人普及的“导火索”,这场革命必将与个人电脑一样,彻底改变这个时代的生活方式。

机器人作为人类20世纪最伟大的发明之一,在短短的几十年内发生了日新月异的变化。

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(如图1)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。

、舞蹈机器人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。

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。

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。

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和朋友。

机器人会不会产生饭碗的问题。

我们相信不会出现“机器人上岗,工人下岗”的局面,因为人们随着社会的发展,实际上把人们从繁重的体力和危险的环境中解放出来,使人们有更好的岗位去工作,去创造更好的精神财富和文化财富,机器人来做这些危险环境的工作,展望21世纪机器人将是一个与20世纪计算机的普及一样,会深入地应用到各个领域,所以很多专家预测,在21世纪的前20年是机器人从制造业走向非制造业的发展一个重要时期,也是智能机器人发展的一个关键时期,目前国际上很多国家,也对机器人对人类社会的影响的估计提出了新的认识,同时,我们也可以看到机器人技术,涉及到多个学科,机械、电工、自动控制、计算机测量、人工智能、传感技术等等,它是一个国家高技术实力的一个重要标准。

语音识别处理是语音功能的一个重要方面,目前计算机语音识别处理过程基本上一致,是一种基于统计模式识别的理论。

我国的语音识别研究起步于五十年代,近年来发展很快,其研究水平基本与国外同步,在汉语语音识别技术上还有自己的特点和优势。

可以预计,语音技术的发展前景无限。

2 舞蹈机器人设计的内容和要求舞蹈机器人设计的内容随着现代科技的发展,机器人技术已广泛应用于人类社会生活的各个领域,特别是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。

本课题要求设计一具有简单人体功能的、模拟舞蹈动作的类人型机器人,完成简单人体舞蹈的基本动作:可以前进后退,左右侧行,左右转弯和前后摆动手臂,行走频率为每秒两步,举手投足、转圈、头部动作灵活、并具备的语音功能。

通过语音识别技术,可以对小机器人进行语音控制,通过发出语音命令,控制机器人的。

机器人包括底座、头部、上身、下肢、以及电路控制板,分别控制手臂、头部和底盘运动的电机及传动机构等。

通过电路控制和机械传动,可使机器人动作。

知识范围涉及机构学、力学、电子学、自动控制、计算机、人工智能等。

具体任务:1、深入了解类人型机器人的功能及工作要求,查找与课题有关的文献资料及参考书目;2、学习掌握机构创新设计的基本知识和设计方法,了解控制对象舞蹈机器人的工作原理、动作过程,进行简单舞蹈动作及相应机构设计;3、根据机器人构成、工作原理、主要特点和技术指标,分析比较,加以论证,确定舞蹈机器人运动控制最终方案,完成硬件电路设计,单片机控制程序设计;4、制作舞蹈机器人模型,完成各种运动、动作模拟,调试成功。

5、规定的翻译、论文工作。

舞蹈机器人设计的数据和要求1、机器人身高120㎝,表演时机器人随音乐翩翩起舞,动作协调、灵活;2、表演各种舞蹈的基本动作,具体动作可自行设计。

涵盖行进、转圈、举手投足、头部等动作;3、整套动作持续4分钟左右;4、机器人结构紧凑、体积小,重量轻;5、灵活的多功能机器手臂:活动空间大,可360度旋转。

6、采用电机驱动,运动准确可靠。

3 方案设计及方案论证设计制作与调试流程设计就是根据题目的要求而对硬件和软件进行规划,并选择最合适的硬件电路和软件程序来达到目的。

硬件设计是通过对设计要求的分析,对各种元器件的了解,而得出分立元件与集成块的某些连接方法,以达到设计的功能要求。

并且把这些元器件焊接在一块电路板上。

它包括对各种元器件的功能和接法的了解,以及对各种元器件的选择和设计方案的选择。

软件设计是分析设计的硬件用程序实现其功能,并且调试优化产品功能。

机器人的设计首先需作总体方案设计,包括机械和电气两部分。

根据机械基础知识,从整体上来讲,机械结构设计必须与机器人所要完成的功能相适应。

机械部分设计主要包括底盘设计、尺寸选择、驱动方式设计、电机选择等;电气是机器人最重要的部分,直接影响着机器人功能的实现于否。

舞蹈机器人要求完全自动控制,必须采用单片机为控制核心,它类似于机器人的大脑,接收和处理所有外界信息,指挥并控制机器人的所有动作。

语音识别等功能是制作机器人硬件的难点,它要求机器人具有一定的感觉系统。

目前,机器人技术已日趋成熟,机器人感觉系统可通过各种各样相应的传感器技术即可实现。

传感器把接收到的外部信息输入到单片机,再通过软件进行控制,从而单片机发出命令指挥机器人动作。

软件编程可以丰富机器人的功能,使机器人动作更加完善。

机器人总体制作过程方案的比较论证及方案确定根据以上的制作流程图,我们把设计分为两大部分—机械部分和电气部分进行论证,对多种方案进行比较论证后,选出一个最佳的方案,最后再进行软件部分的设计。

机械部分机械部分包括:底盘机构的设计、弯腰机构的设计、转身机构的设计、手臂机构的设计、转头机构的设计、及材料与型材选择。

(1)行走式简图如下行走式,能够在平地上、凹凸不平的地上步行,能上下台阶,其粗糙路面性能较好,好的关节,稳定好的牵引力。

它的缺点是不能原地转动,速度慢,控制复杂,移动困难,操纵性差,机械复杂,电机性能要求严格,价格昂贵。

(2)移动方式为履带式简图如下履带驱动轮从动轮导向轮履带式移动方式的特点是运动平稳,适合爬坡度比较大的地方,这是轮式所做不的。

但缺点是加工制作比较麻烦,履带一般是需要到市场上购买的,且摩擦力很大、能量损耗大(3)前轮偏转后轮驱动移动式简图如下可以实现车体任意的定位和定向,可以做到零回转半径。

特别是能通过将轮向正交速度方向实现急停。

车底盘、四轮、驱传动装置、舵机和控制盒的行走信道共同组成行走系统。

但由于前后启动惯性不一样,导致机器人的不平衡,特别是重心高的机器人。

(4)轮式差速驱动驱动轮万向轮图采用两个驱动轮,两个万向轮,万向轮用于平衡。

机构简单,容易制造及装配;能在原地旋转以获得不同的方向。

因此它是比较适合的一种底盘机构。

腰部的设计思路是,作为人形机器人的腰部,主要做要是承接了上部的重量,设计的时候腰部能做到水平的转动最好,如果不能将会极大地影响整个机器人的平衡;所以尽量减少可变的环节,故在腰部转动的设计中不采用电机再经传动其他机构最后带动腰部的转动方式,而是直接使用电机实现弯腰。

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