助老服務機器人系統(tǒng)設計.pdf

1、助老服務機器人作為機器人家族中的一員，不僅應具備自主運動、定位、導航、避障等服務機器人所具備的基本功能，同時它還應有一個靈活的機械臂來完成一些簡單的服務命令；具備與人溝通交流的功能；具備處理緊急情況的能力；具有友好的人機交互性等特點。助老服務機器人包括運動驅(qū)動、機械手控制、語音通信、圖像識別、遙操作和人機交互等部分是一個綜合系統(tǒng)。
　　本課題對助老服務機器人系統(tǒng)進行總體結(jié)構(gòu)介紹、系統(tǒng)硬件設計、系統(tǒng)硬件各模塊功能實現(xiàn)、實驗驗證等。<

2、br>　　(1)助老服務機器人系統(tǒng)硬件設計。使用FPGA和DSP作為系統(tǒng)控制器，使用無線網(wǎng)絡完成數(shù)據(jù)傳輸，設計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)了各個模塊的功能。
　　(2)機械臂遙控系統(tǒng)設計。機械臂采用D-H法建模，進行正逆運動學求解，對機械臂進行路徑規(guī)劃算法設計和仿真實驗，實現(xiàn)了對機械臂的遙操作控制。
　　(3)定位系統(tǒng)設計。首先對里程計定位、慣性傳感器定位、PnP視覺定位進行研究和實驗分析；然

3、后，結(jié)合各定位算法的優(yōu)點，采用加權(quán)和法設計了本系統(tǒng)的定位算法。
　　(4)人機交互系統(tǒng)設計。人機交互主界面包括助老服務機器人傳感器信息顯示、環(huán)境視頻圖像、地圖設置、機器人姿態(tài)、機械臂控制、機器人移動平臺控制、二維碼識別等功能；另外，還有機械臂仿真、通信設置、GSM設置等輔助功能。
　　(5)通信系統(tǒng)設計。助老服務機器人的通信主要有上位機與機器人的通信、上位機與手機的通信。上位機與機器人的通信通過構(gòu)建局域網(wǎng)采用UDP協(xié)議實現(xiàn)；