捡球机器人开题报告
基于三自由度视觉伺服系统的毽球机器人的研究的开题报告
基于三自由度视觉伺服系统的毽球机器人的研究的开题报告一、研究背景：毽球作为中国传统文化的重要组成部分，近年来逐渐被挖掘出其现代化和国际化的潜力。
毽球运动作为一项集体性强、技术含量高、观赏性好的运动，吸引了越来越多的年轻人参与其中。
与此同时，机器人技术的不断发展和普及，为毽球运动的普及和提高提供了重要的支持。
以毽球机器人为例，可以通过视觉伺服技术和控制算法实现机器人对毽球的感知、追踪和交互，从而实现对毽球运动的模仿和推广。
此外，毽球机器人还具有一定的娱乐性和展示性，在公共场合、体育比赛和科技展览等方面得到了广泛的应用和关注。
二、研究目的：本研究旨在设计和实现一种基于三自由度视觉伺服系统的毽球机器人，实现对毽球的自动感知、追踪和交互，从而达到以下目的：1. 提高毽球机器人的智能化和自动化程度，实现对毽球运动的自动控制和模仿。
2. 探索视觉伺服系统在毽球机器人中的应用，提高毽球机器人对复杂环境下的感知和处理能力。
3. 推广毽球运动，增加其在青少年群体中的普及度和认可度。
三、研究内容：本研究涉及的主要内容包括：1. 毽球机器人机械结构的设计和制作，包括机身、运动轮和吸附头等模块。
2. 毽球机器人的感知与控制系统设计，包括视觉传感器的选型和安装、图像采集和处理算法的开发、运动控制算法的设计等。
3. 毽球机器人的实时追踪和交互控制，包括对毽球运动轨迹的预测和修正、机器人运动轨迹的规划和控制等。
4. 毽球机器人的功能性测试和性能评估，包括对机器人稳定性、感知和控制能力等方面的测试和评估。
四、研究方法：本研究主要采用实验和仿真相结合的方法来完成，包括：1. 实验室平台搭建和测试，利用飞思卡尔（Freescale）的动力控制器、舵机和步进电机等驱动设备，设计和制作毽球机器人的机械结构和运动系统，搭建毽球机器人的实验平台并进行系统测试。
2. 算法开发和仿真验证，利用MATLAB等数学建模软件，开发毽球机器人的视觉感知、运动控制和交互控制算法，通过仿真验证算法的正确性和可行性。
一种球形移动机器人导航系统设计与研究的开题报告
一种球形移动机器人导航系统设计与研究的开题报告开题报告：一种球形移动机器人导航系统设计与研究1.研究背景及意义球形移动机器人是一种新型的机器人，具有较高的移动性、稳定性和灵活性，能够在复杂的环境中进行移动和探测。
球形移动机器人的运动方式与传统的轮式和履带式机器人不同，因此需要一种新的导航系统来实现其运动轨迹控制和位置定位等功能。
本研究旨在设计一种适合球形移动机器人的导航系统，提高其移动效率和智能化水平，为现代智能制造和自主探测领域的机器人研究提供新理论和新方法。
2.研究内容（1）球形移动机器人的运动学和动力学建模研究，对机器人进行运动分析和控制理论研究；（2）导航系统的设计与实现，包括传感器选择、算法优化和控制策略等方面的研究、抓取球体建模以及机器人的运动计算；（3）导航系统的实验验证，通过实验测试球形移动机器人的导航精度、控制稳定性、运动速度和定位精度等性能指标，评估导航系统的效果。
3.研究方法本研究将采用理论和实验相结合的方法进行研究，具体包括以下步骤：（1）球形移动机器人的运动学和动力学建模，通过基本运动方程和运动轨迹分析得到机器人的运动规律和运动特性；（2）导航系统参数的选择和实现，选取合适的传感器和控制算法来实现机器人的精确控制和定位；（3）导航系统测试，利用测试平台对球形移动机器人进行测试，分析机器人的运动轨迹和精度指标。
4.研究目标和预期成果本研究的目标是设计一种可靠、高效的球形移动机器人导航系统，能够实现机器人的运动掌控和位置定位等功能。
预期通过本研究能够：（1）建立球形移动机器人的运动模型和控制算法，深入研究机器人的运动特性和控制策略；（2）设计一种球形移动机器人导航系统，实现机器人在复杂的环境中的高精度运动和定位；（3）通过实验测试对导航系统进行验证，改进和完善导航系统，提高机器人的控制精度和运动速度。
5.拟定计划根据以上研究内容，本研究的进度计划安排如下：第一年（1）球形移动机器人的运动学和动力学建模研究；（2）传感器选型和导航算法的基本原理研究；（3）实验设计和平台建设。
自动拾取乒乓球机器人的研究
自动拾取乒乓球机器人的研究摘要：为了提高效率，设计一套基于扫地机器人的乒乓球自动拾取机器人系统，由扫地机器人平台搭载塑料桶自由移动对散落在乒乓球场地的乒乓球进行侦测并拾取。
采用扫地机器人的控制系统平台，并通过加装一套无动力的拾取乒乓球的装置；将乒乓球拾取后放入容器中。
经模拟乒乓球场运行证明设计方案可行，该设计的引入节省了大量的人力与时间。
开发的乒乓球自动拾取机器人系统有很强的实用性，具有一定的推广意义。
关键词：自动拾取；扫地机器人；装置；乒乓球我国是乒乓球运动的大国和强国，乒乓球爱好者在练球时，往往练得满地都是乒乓球。
劳累的运动员弯腰捡球既费时又费力。
利用扫地机器人的原理，改造成自动拾取乒乓球机器人，如果成功，对于乒乓球爱好者练球时省时省力，一定会受到欢迎的。
乒乓球捡球设备作为乒乓球训练场馆以及居家场地上的常见设备，在实现机械捡球的同时，也起到了捡球效率高，节省了训练者的大量时间，保存了体力的作用。
但是由于目前机械捡球设备结构及功能的单一性，造成以下问题:一是无法做到快速及时的捡球，使得训练者的练习效率低下，如在乒乓球馆中训练者的速度远远大于捡球的速度，无法进行及时有效的捡球。
这点在乒乓球训练场馆和室外练球场地尤为突出；二是堵球问题，在捡球输送的过程中，这些捡球装置由于机械结构的限制，在乒乓球集中的地方出现了堵球问题；三是无法进行颜色识别，使得乒乓球混在一起无法进行分类；四是不能输送到指定位置，把捡到的球运到指定位置。
因此，针对现有乒乓球机械捡球装置中使用存在的捡球效率低、堵球问题、无法颜色识别分类及运送到指定位置。
因此，针对现有乒乓球机械捡球设备中使用存在的问题，需要在结构和功能上进行综合考虑，以设计满足捡球效率高、无堵塞、颜色识别以及运送到指定位置的一种用于乒乓球的自动拾取及颜色分类存储的设备。
日常乒乓球训练中，为了提高训练效果，减轻运动员和教练员的负担，在乒乓球比赛中最大限度地规避球童受伤的风险，研究人员想到了用扫地机器人来拾取乒乓球。
一种高速拾取并联机器人的设计与实现的开题报告
一种高速拾取并联机器人的设计与实现的开题报告
一、研究背景
随着工业自动化的发展，机器人自动化生产在各个领域得到广泛应用。
并联机器人作为一种新型的高性能机器人，由于其具有高速性能和
良好的运动稳定性，被广泛应用于汽车、航空、机床等领域的组装、加工、搬运等任务中。
二、研究目的
本项目旨在设计和实现一种高速拾取并联机器人，实现对小零件的
高速拾取任务，提高生产效率和自动化程度，提高企业的经济效益。
三、研究内容
1.设计高速拾取并联机器人的机械结构，包括运动学分析和机构设计。
2.设计高速拾取并联机器人的控制系统，包括硬件电路和软件程序。
3.对高速并联机器人进行实验测试，验证机器人的性能和稳定性。
4.对机器人进行优化设计和改进，提高机器人的性能和可靠性。
四、研究方法
1.采用运动学方法分析机器人的结构和运动特性，确定机器人的动
力学方程和数字模型。
2.采用CAD进行机器人结构的三维建模和设计，实现机械结构的优化。
3.采用C++或Python编程语言，设计机器人的控制程序，实现机器人的运动控制。
4.利用设备驱动、电路设计等技术，设计机器人的硬件系统，保证
机器人的运动控制精度和系统稳定性。
5.对机器人进行实验测试，对机器人进行性能评估和优化设计。
五、研究意义
1.提高企业生产效率和经济效益，节省人力成本和资源。
2.扩大机器人自动化生产的应用范围，促进工业自动化发展。
3.深入研究高性能机器人的结构和控制技术，提高国家的科学技术水平。
机器人 开题报告
机器人开题报告机器人开题报告一、引言机器人是一种能够模仿人类行为并执行特定任务的自动化设备。
随着科技的发展，机器人在各个领域的应用越来越广泛，从工业生产到医疗护理，从军事防卫到家庭服务，机器人正逐渐改变着我们的生活方式。
本文将探讨机器人的发展历程、现状以及未来的前景。
二、机器人的发展历程机器人的概念最早可以追溯到古希腊神话中的铜人塔尔豪斯。
然而，真正的机器人起源于20世纪初的工业革命。
1920年代，人们开始研发用于自动化生产的机械臂和传送带系统，这些设备被认为是机器人的前身。
随着电子技术和计算机科学的进步，机器人的功能和智能性得到了极大的提升。
三、机器人的现状目前，机器人已经广泛应用于工业生产领域。
自动化生产线上的机器人能够完成重复、危险或繁琐的工作，提高了生产效率和产品质量。
此外，机器人在医疗、军事、教育等领域也有着重要的应用。
例如，手术机器人可以帮助医生进行高精度的手术操作，减少手术风险；无人机可以用于侦查和救援任务，减少人员伤亡。
四、机器人的挑战与机遇尽管机器人的应用前景广阔，但仍面临着一些挑战。
首先，机器人的智能性和自主性有待提高。
目前的机器人主要是根据预设的程序和规则执行任务，缺乏真正的学习和适应能力。
其次，机器人的安全性和伦理问题也备受关注。
例如，自动驾驶汽车在道路上行驶时可能引发交通事故，这就涉及到责任和法律问题。
此外，机器人的发展也会对人类就业产生影响，可能导致某些岗位的消失。
然而，机器人的发展也带来了巨大的机遇。
随着人工智能的发展，机器人的智能性将得到提升，能够更好地与人类进行交互和合作。
未来，机器人有望在医疗、教育、娱乐等领域发挥更大的作用。
例如，智能机器人可以辅助老年人的日常生活，提供照顾和陪伴；教育机器人可以个性化地辅助学生学习，提高教育质量。
五、结论机器人作为一种具有广泛应用前景的技术，将在未来的社会中发挥越来越重要的作用。
虽然机器人的发展还面临着一些挑战，但随着科技的不断进步，这些问题也将逐渐得到解决。
网球捡球机器人的设计与开发
网球捡球机器人的设计与开发摘要：机器视觉技术是近几年逐渐发展起来的全新技术, 原理主要通过计算机对人的视觉进行模拟与识别, 是智能制造和自动控制领域较为关键的技术。
网球作为一项时尚运动得到了越来越多的人喜爱, 但球场快速捡球是一个难题。
因此, 研制一种智能化程度高, 行进能力灵活, 操作简单的自动捡球机器人有较好的市场需求, 应用机器视觉技术到该领域是一种新的尝试与实践。
关键词：机器视觉; 网球; 机器人;Abstract：Machine vision technology is a new technology gradually developed in recent years. The principle of machine vision is mainly through computer simulation and recognition of human vision, which is a key technology in the field of intelligent manufacturing and automatic control. Tennis, as a fashionable sport, has been loved by more and more people, but it is a difficult problem to pick up the ball quickly on the court. Therefore, the development of the automatic ball picking robotwith a high degree of intelligence, flexible travel ability and simple operation meets the market demand, the application of machine vision technology to this field is a new attempt and practice.Keyword：machine vision; tennis; robot;1、概述1.1、机器视觉简介"机器视觉";是一种从图像中自动提取信息的方法, 但与图像处理技术不同的是, 机器视觉的输出结果是另一图像。
机器人报告
目录1.无差别擂台机器人2.双轮平衡小车3.能够识别并捡起乒乓球的机器人1.无差别擂台机器人综述：老师要求我们搭建一台擂台机器人，具体要求如下：搭建的机器人长度不超过40厘米，宽度不超过20厘米，高度不超过30厘米。
在黑胶带围成的指定区域里活动，不能出胶带区域，否则失败；需要能够推动对方，将对方推出黑胶带围成的区域即获胜。
要尽量避免自己被推出指定区域，采取一些必要方法。
根据要求，做出以下设计：要在黑胶带围成的制定区域里活动不超出范围，就需要有传感器进行活动范围边缘的检测。
当机器人发现已经靠近边缘时立刻采取行动（停止、掉头或转弯）。
黑胶带贴成的区域边缘是与普通地面相比是有灰度变化的，我们可以在机器人底部装上灰度传感器，探头向下，来判读机器人覆盖区域的灰度变化，从而判读机器人相对场地的方向。
可以通过整体灰度值来判读机器人位置是不是靠近边缘，如果机器人靠近边缘就马上做出相应动作。
要能够发现对方。
能够发现对方的实现方法很多，这里我们采用红外接近传感器来发现对手。
要能够将对方推下擂台。
首先考虑推到对方机器人要进行的过程：首先要发现对方，其次贴上去推动对方。
要推动对方必须要有足够的动力。
增加动力，可以考虑：1.增加驱动轮（由四个增加为六个甚至更多）；2.增加摩擦力（用胎面宽的轮胎，增加轮子数量，增加机器人重量）。
如果动力不足，我们的机器人很可能被对方的机器人推着倒着走，如果摩擦力不够，机器人在推对方的时候轮子会打滑，轮子一直在转，但小车就不能往前走。
需要避免自己被推出指定区域。
如果我方机器人在前进过程中北对方机器人从后方推挤，那么对方可以很轻松的把我方机器人推出指定区域。
所以要设置相关程序，在察觉到被推挤时能够采取相关手段避开推挤。
此外，适当增大机器人与地面摩擦力也对防止自己被推出标定区域以外很有作用。
之后进行搭建机器人、布置传感器。
需要在规则允许的条件下搭建机器人，通过上述的分析，将机器人的构型定义为一个四轮驱动的小车。
具有双目视觉的球形机器人定位方法研究的开题报告
具有双目视觉的球形机器人定位方法研究的开题报告一、研究背景与意义随着机器人技术的不断发展，球形机器人逐渐成为研究热点。
球形机器人在移动中具有良好的机动性、稳定性和适应性，因此在工业、医疗、军事等领域中有着广泛的应用前景。
但球形机器人在移动时常常受到环境因素的影响，例如光线、地形、障碍物等，导致其定位精度低下，难以完成特定任务。
因此，如何提高球形机器人的定位精度成为了当前研究的一个重要问题。
双目视觉作为一种常用的定位方法，能够增加机器人的定位精度，提高机器人的自适应性和环境适应性，因此，本课题选用双目视觉来研究球形机器人的定位方法，以提高球形机器人的定位精度，满足特定任务需求。
二、研究内容和技术路线（一）研究内容本课题旨在研究具有双目视觉的球形机器人定位方法，具体包括：1.建立球形机器人运动模型，研究运动参数对机器人定位的影响；2.通过双目视觉技术，获取球形机器人的三维位置和姿态信息；3.采用卡尔曼滤波算法对机器人进行位置和姿态的估计，提高机器人运动的定位精度；4.通过实验验证算法的性能并进行对比分析。
（二）技术路线1.建立球形机器人的运动模型，包括速度、加速度和角速度等参数，通过运动模型预测球形机器人的位置和姿态信息；2.利用机器人上配备的双目视觉系统，获取球形机器人的图像信息，通过图像处理提取关键点、匹配特征点等；3.采用立体视觉算法，通过匹配关键点计算出机器人在空间中的三维坐标及姿态信息；4.应用卡尔曼滤波算法，利用机器人的运动模型和测量信息进行状态估计，提高机器人定位精度；5.通过仿真和实验验证算法的性能、对不同条件下的定位精度进行对比分析。
三、预期结果与创新点（一）预期结果本研究预期达到以下目标：1.建立具有双目视觉的球形机器人运动模型，通过运动模型预测球形机器人的位置和姿态信息。
2.开发基于双目视觉的球形机器人定位算法，通过双目视觉获取球形机器人的三维位置和姿态信息。
3.应用卡尔曼滤波算法，对球形机器人的位置和姿态进行估计，提高机器人运动的定位精度。
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签字：
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七、系毕业设计（ 论文）工作领导小组意见
签字：
年 月 日
2013年3月31日
题目类型（打√选择）
设计（√）
论文（）
一、文献综述
近年来，关于智能移动机器人的研究得到了越来越多的重视。智能移动机器人具有学习、推理和决策的能力。为了提高智能移动机器人的这些能力，许多最新的智能技术在智能移动机器人中得到了应用，如临场能力”工程、日本同产省的“极限环境下作业的机器人”发展计划、欧洲共同体的“尤里卡”计划，以及感技术、虚拟现实技术、多智能技术、人工神经网络技术、多传感器融合技术等。在我国，1985年已先后在几个学会内设立了机器人专业委员会。中国人工智能学会智能机器人学会也于1993年成立，并成功地举办了四届全国性的学术会议。在机器人的研究领域，智能化、微型化是机器人的未来发展方向，而具有避障功能和自动搬运功能的智能搬运机器人是机器人研究领域的一个研究热点，在民用和军用领域应用前景广阔。
智能移动机器人技术是一门综合性很强的高科技，涉及到计算机、自动控制、人工智能、力学等广泛学科领域中的许多前沿技术。自主移动机器人研究已被列入世界各国的高技术发展计划。如美国国防高级研究计划局（DARPA）的“战略生存与生存我国的“863”高科技计划中，都把有害环境如核工厂和战场使用的移动机器人作为重要的研究内容。而以自主移动机器人为对象或应用领域的，基于适应、学习、进化机理，具有高级生命行为特征的自主系统的研究与开发，已成为21世纪初信息科学与生命科学富于挑战性的交叉研究领域之一。
三、设计（研究）方案
本实验的硬件部分：本搬运机器人使用四个直流电动机进行驱动，直流电动机的特点是在一个方向连续旋转或者在相反的方向连续旋转，运动连续且平滑。机器人控制系统以AT89S52芯片作为检测和控制的核心，采用灰度传感器检测路面寻迹线冰识别带颜色的物体，使用超声波传感器检测障碍物，利光电码盘测距，用光电传感器或者微动开关检测、判断机器手是否到位，应用PWM技术动态控制电动机的转动方向和转速。本机器人控制系统利用有限状态机描述和硬件描述语言设计机器人控制器，实现机器人行走、转弯、绕障、停止以及装放物品的精确控制。本实验的软件部分：本人利用C语言来对机器人控制，机器人根据输入的各种检测信息，按照为机器人设置的要求，自动地进行信息处理、分析计算，作出相应的控制决策或判断，并通过输出通道发出控制指令，控制各电机进行工作，包括控制机器人实现各种动作，包括启动，加速，减速。并且要设置电机的负载状态和空载状态。
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而对于搬运机器人，也同样有专家学者进行了一些研究。，利用FPGA作为搬运机器人控制系统的检测和控制核心，控制机器人行走和机器人搬运。该控制系统采用有限状态机描述和硬件描述语言设计机器人控制器，具有自动纠偏、寻线准确、高集成度和高可靠性等特点。本课题就是从开发一个小型的智能搬运机器人出发，在机器人传感器系统和执行系统硬件基础上，进行智能搬运机器人移动功能和自主搬运功能的设计与分析，通过软件编程来加以实现。在此基础上，完成相应的基础验证实验。
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毕业设计（论文）开题报告
设计（论文）题目：捡球机器人系统设计及分析
系 别：______机电工程系_________
专 业：_____测控技术与仪器______
姓 名：______ _******_______
指 导 教 师：________AAA___________
辅 导 教 师：________$$$$$%$___________
通过以上硬件系统的搭建和软件的编译执行，就可以顺利的对智能机器人进行移动和自主搬运功能论证和实现.其硬件框图如下：
四、工作进度安排
第一阶段（第3—4周）查阅、收集相关资料，写出开题报告
第二阶段（第5—7周）方案论证、设计
第三阶段（第8—11周）硬件系统设计
第四阶段（第12—15周）系统软件设计
第五阶段（第15—17周）评阅及答辩
二、设计（论文）主要内容
本课题着重于一个小型的智能移动机器人的在其传感器系统和执行系统硬件的基础上，对智能机器人的搬运功能和移动功能的设计与分析。也就是机器人的运动控制技术进行论证以及实现，通过对智能机器人的驱动系统和动力传动装置的设计及配置。在此基础上，对机器人的各个功能进行实验论证。在本课题中，基于超声波超声波传感器以其信息处理简单、速度快和价格低的优点被广泛应用于移动机器人避障、倒车雷达等需要距离测量的场合。故选择超声波传感器。并且机器人要识别颜色，还要选用一个灰度传感器。
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智能移动机器人的运动控制系统无疑是整个机器人的中心系统，没有运动系统，机器人就不可能完成各式动作，继而也就不可能完成任务，那么这个机器人也就没什么意义。所以，运动控制系统是机器人的核心系统。智能移动机器人的运动场地，环境都可能是非常的复杂。有在低空执行侦查或作业的，有在深达几千米的海底，有在离地球几亿公里的火星上工作的，有在江海湖泊的，有在微观世界工作的。对各种复杂环境和场地，有许多的学者专家都提出了各种运动控制方案。于金鹏提出基于多DSP的智能机器人运动控制系统的研究，使智能机器人体积更小，处理更快。孙昌安提出应用一种简捷的连杆组合建立了拟人双足步行机的结构模型并对其进行了动态步行稳定性研究。王敏，金·波斯科，黄心汉提出了一种基于传感器和模糊规则的智能机器人运动规划方法。该方法运用了基于调和函数分析的人工势能场原理。采用模糊规则可减少推导势能函数所必须的计算，同时给机器人伺服系统发出指令，使它能够自动地寻找通向目标的路径。提出的方法具有简单、快速的特点。王沫楠，孟庆鑫以八足步行机器人为研究对象，提出了基于“动力学补偿”的分布式关节伺服控制系统设计方案，详细介绍了单步行足结构、多关节驱动的控制实现及步行足控制实验系统，并且通过实验验证了控制器的可行性及性能。