资料介绍
娱乐 机 器 人作为机器人的一个重要分支,已经发展为一种产业。舞蹈机器人
是娱乐机器人的一种,它集软件和硬件于一身,而控制系统是机器人的核心,在
机器人中发挥着重要的作用。
本 文针 对 舞蹈机器人控制系统的设计过程,主要研究其硬件电路设计、软件
程序设计和关键算法。
在分 析 了 机器人性能要求和相关控制方法的基础上,提出了基于上下位机的
控制结构,通过无线通信方式传输数据和指令,从而实现机器人的遥控。
硬 件 设 计过程中,以提高集成度、减小体积、提高性价比为设计原则,将各
部分电路按照功能划分。利用无线通讯模块,实现上下位机之间的远程通信;通
过端口扩展,解决I/0资源紧张问题:采用CPLD对机器人驱动轮的脉冲进行反
馈检测,并加上四倍频环节,提高了检测精度;通过工2C总线扩展存储器,满足
存放大量舞蹈动作数据的要求。
软 件 设 计过程中,采用模块化的设计方法。在上位机设计友好的人机界面,
以方便用户设置控制参数和指令,实现舞蹈动作的可视化编辑。机器人行走过程
中,采取数字PID算法,通过闭环反馈控制,实现机器人行走路径的准确定位,
并结合同步补偿算法,可较好的解决机器人的直线行走问题。
为 了 使 机器人的舞蹈动作更好地表现音乐的内涵,提出一种基干音乐特征识
别的策略,在音乐特征识别的基础上结合专家系统、模糊控制等智能手段,通过
舞蹈动作与音乐的自动匹配、同步演示等方法,从而最终实现舞蹈动作与音乐协
调一致。
是娱乐机器人的一种,它集软件和硬件于一身,而控制系统是机器人的核心,在
机器人中发挥着重要的作用。
本 文针 对 舞蹈机器人控制系统的设计过程,主要研究其硬件电路设计、软件
程序设计和关键算法。
在分 析 了 机器人性能要求和相关控制方法的基础上,提出了基于上下位机的
控制结构,通过无线通信方式传输数据和指令,从而实现机器人的遥控。
硬 件 设 计过程中,以提高集成度、减小体积、提高性价比为设计原则,将各
部分电路按照功能划分。利用无线通讯模块,实现上下位机之间的远程通信;通
过端口扩展,解决I/0资源紧张问题:采用CPLD对机器人驱动轮的脉冲进行反
馈检测,并加上四倍频环节,提高了检测精度;通过工2C总线扩展存储器,满足
存放大量舞蹈动作数据的要求。
软 件 设 计过程中,采用模块化的设计方法。在上位机设计友好的人机界面,
以方便用户设置控制参数和指令,实现舞蹈动作的可视化编辑。机器人行走过程
中,采取数字PID算法,通过闭环反馈控制,实现机器人行走路径的准确定位,
并结合同步补偿算法,可较好的解决机器人的直线行走问题。
为 了 使 机器人的舞蹈动作更好地表现音乐的内涵,提出一种基干音乐特征识
别的策略,在音乐特征识别的基础上结合专家系统、模糊控制等智能手段,通过
舞蹈动作与音乐的自动匹配、同步演示等方法,从而最终实现舞蹈动作与音乐协
调一致。
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