机器人申报书.doc

啊还不是很照进 泰安市大学生科技创新计划 项目申报书 项目名称： 申 请 人： 项目领域： 所在院校: 联系电话： 泰安市科学技术局制 二O一四年九月一、基本信息 申请人1信息 姓 名 性别 身份证号 所在院系 专业 研究领域 联系电话 电子信箱 获得的奖励及荣誉 申请人2信息 姓 名 性别 身份证号 所在院系 专业 研究领域 联系电话 电子信箱 获得的奖励及荣誉 申请人3信息 姓 名 性别 身份证号 所在院系 专业 研究领域 联系电话 电子信箱 获得的奖励及荣誉 导师姓名 电话 电子信箱 导师姓名 项目情况 项目名称 嵌入式大型仿人形智能迎宾机器人 预计研究年限 2年 申请资助金额 (万元) 二、研究内容 机器人（robot）是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。随着科技的发展、社会的进步，机器人在当前生活中得到了越来越广泛的应用。机器人的任务是协助或者取代人类的工作，在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。机器人必将改变未来。 现在很多商场、宾馆、公司企业等场所都有大量的迎宾人员或者导航员。由于迎宾人员或者解说员，从事的是重复性工作、耗费人力资源，增加了企业的运行成本，另外服务人员长时间从事重复性的工作，造成对工作的热情锐减，从而影响服务质量。所以公共服务迎宾机器人的发展则是顺应市场的需求。目前市场上虽然出现了一些迎宾机器人，但是由于它们的成本较高、机构复杂、功耗大、控制困难、行走速度慢等问题则大大限制了迎宾机器人的普及。 本研究的基本内容旨在通过对嵌入式和机器人学研究，自主设计并且制作出一个具有迎宾礼仪和导航服务的大型的仿人形智能迎宾机器人。该机器人融合模式识别，电工电子，机械设计，智能人机交互，网络技术，实时系统，传感器技术，信息采集和处理，自动控制技术和系统集成等核心技术，使其能够与人自然、和谐的交互，实现很好的迎宾功能。改变机器人及金属材质带给人的冰冷无情的特征。确立了机器人的设计方向后，将按照以下五种设计原则指导机器人的设计：（1）功能需求原则；（2）人机工学原则；3）审美规律原则；（4）品牌一致性原则；（5）情感需求原则。 在外形、外观方面，我们通过对材料和机械设计的研究，使机器人在身高、体型等方面尽可能的仿真，利用solidworks三维设计软件对设计进行三维表现，并结合Flash技术对设计进行动态效果展示。利用软件进行运动学分析和仿真。 在结构方面，除了使机器人能够稳定的快速行走和精确的轨道控制以外，还要改进机器人多自由度机械臂的刚性、自重、动作的灵活性、位置精度、运动速度等。使迎宾机器人能够出色的完成常见的迎宾动作，如打招呼、欢迎等。除此之外还要对机器人头部6个自由度（颈部点头、颈部摇头、下颚开合、眼睛左右转动、眼睛上下转动及眼脸开合）的合理编排，使机器人能够做出摇头、点头、眨眼、眼珠转动、嘴巴开合等多种情绪化动作。 在电路方面，主要包括交流滤波、桥式整流、滤波电路、自激荡电路、稳压电路、整流输出电路等组成。输出直流电压，供人员进出判别电路、语音模块及传感器控制电路、机器人动作控制电路等使用。人员进出判别电路主要由红外光信号发射电路、光电检测电路及判别电路组成。语音模块及传感器控制电路主要由语音存储芯片ISD1820、功率放大芯片LM386、录音按钮、放音喇叭及各类传感器驱动电路组成。机器人动作控制模块电路主要由RS触发器U6A，继电器及位传感器等组成。 在控制方面，分为若干个个相对独立自主而又相互联系的主控制部分。分别是行走控制模块、人机交互模块等。每个模块由一台独立的小型工控机作为主控单元。每两个两个模块之间通过TCP/IP通信数据。 其中人机交互模块实现人脸识别、语音交互、显示屏幕、接受命令及手臂交互等功能，并将行走类命令发送给行走控制模块执行， 同时行走控制模块及时将运动状态信息传递给人机交互模块进行各种形式的反馈调节。 三、立项依据 本项目研究的科学依据和意义（包括项目基本内容、重点和难点、国内外研究现状、发展趋势、并附列主要参考文献及出处）： 项目基本内容：本研究的基本内容旨在通过对嵌入式和机器人学研究，自主设计并且制作出一个具有迎宾礼仪和导航服务的大型的仿人形智能迎宾机器人。该机器人融合模式识别，电工电子，机械设计，智能人机交互，网络技术，实时系统，传感器技术，信息采集和处理，自动控制技术和系统集成等核心技术，使其能够与人自然、和谐的交互，实现很好的迎宾功能。改变机器人及金属材质带给人的冰冷无情的特征。 科学依据: 迎宾机器人，包括底座小车、安装在底座上的躯干，所述躯干内设有集成语