机器人仿生面部系统研究综述

机器人仿生面部系统是近几年机器人研究领域较活跃并引起广泛兴趣的研究方向之 一．本文综合分析了在机器人仿生面部系统的制造及其表情的产生等方面的研究现状，并对 该领域未来的研究重点、发展方向作出了展望．     

仿人机器人概述

１引言现阶段 ,机器人的研究应用领域不断拓宽 ,其中仿人机器人的研究和应用尤其受到普遍关注 ,并成为智能机器人领域中最活跃的研究热点之一。研制与人类外观特征类似 ,具有人类智能、灵活性 ,并能够与人交流 ,不断适应环境的仿人机器人一直是人类的梦想之一。世界上最早的仿人机器人研究组织诞生于日本 ,１９７３年 ,以早稻田大学加藤一郎教授为首 ,组成了大学和企业之间的联合研究组织 ,其目的就是研究仿人机器人。加藤一郎教授突破了仿人机器人研究中最关键的一步———两足步行。１９９６年１１月 ,本田公司研制出了自己的第一台仿人步…     

基于双计算机的仿人机器人的视觉跟踪系统

运动目标的实时跟踪是机器人视觉的关键技术之一。设计了仿人机器人的视觉跟踪系统,系统采用双计算机,分别负责视觉信息的处理和运动单元的控制,两台计算机通过Memolink进行通讯。基于Windows的视觉信息处理子系统实现运动目标的分割,状态估计和预测。运动控制子系统采用RTlinux实时操作系统,利用PD控制器控制关节运动。实验验证了系统的稳定性和实时性。     

仿人机器人奥林匹克竞赛及其示范演示系统

在回顾中国机器人足球的基础上提出社会机器人与机器人文化概念,论述支撑机器人文化的社会机器人发展策略及机器人文化的研发平台,即仿人型机器人奥林匹克竞赛系统,重点说明机器人奥林匹克竞赛的定义、意义以及比赛项目的分类方法;同时介绍哈工大机器人创新基地研究开发的机器人奥林匹克示范演示系统的总体构思,该系统将成为我国发展机器人文化的理想平台。     

智能仿人机器人的现状及展望

仿人机器人是当前智能机器人研究领域中最新的研究方向之一,并引起了广泛的注意。本文介绍了作为智能机器人重要表现形式的仿人机器人的特点,对世界上针对仿人机器人的研究工作进行了综述,指出了各自的侧重点及不足之处,指出了今后研究工作的重点。     

基于CAN总线的仿人机器人传感器系统的设计与实现

传统的机器人传感器系统一般都与主控制器并在一起,并且全身各个传感器都直接与主控制器相连,这使得机器人内部连线数量大大增加,增加了故障发生率。针对此类问题,文中提出了基于CAN总线的仿人机器人传感器系统,该系统独立于主控制器,可对传感器的信息进行采集分析,并将数据通过CAN总线发送到主控制器。不仅获得了机器人常用的传感信息,更重要的是采用CAN总线作为通讯方式,大大减少了仿人机器人内部的连线数,因而提高了整个系统的可靠性。     

仿人机器人及其步态控制

仿人机器人是最能代表人类用工程方法进行自我克隆的能力的智慧结晶。它可以具有类人的外貌特征和运动功能,以及视觉、听觉、触觉、接近觉、味觉等智能感知能力,可在未知环境中独立行走,与人进行一定程度的交流,其技术研究是当今机器人领域的前沿和热点。本文就近年来机器人平台的发展和步态控制的研究近况进行综述,分别概括各方向的发展动态和目前仍然存在的问题。     

利用Inventor设计仿人机器人外壳

一、引言仿人机器人不同于一般意义上的工业机器人,它是一种形状与人类似、具有移动功能、操作功能、感知功能、记忆和自治能力、能够与人交流的智能机器。世界上有很多研究机构在其研究中投入了相当的人力和物力,其中以日本的本田和索尼公司成绩最为引人注目。自1996年以来,日本本田公司的P2、P3相继问世,2002年在横滨机器人博览会上本田最新式的Asimo的出场再次引起轰动。其后本田的Asimo被以每年数十万美金的价格出租给IBM,它在世界各地的巡回展览给研究者带来了经济效益。同时,索尼公司推出的SDR-4X在博览会上更是大展风采。SDR-4…     

一种履带式行走机器人的仿人智能控制系统

本文介绍一种参加首届全国大学生机器人电视大赛的履带式行走机器人仿人智能控制系统。首先通过对机器人跟踪直线数学模型的建立，得出该系统是一个多输入多输出非线性系统，且变量间相互耦合，用传统控制方法难以解决。根据仿人智能控制的基本思想，建立了单片机控制硬件平台，提出了机器人跟踪直线、转弯、准确定位和路线规划的仿人智能控制算法。在此基础上编制了控制软件，通过调试，整定了控制参数，经过试验和参赛的考验，证明该系统简单、实用、可靠。     

Modeling and design of a humanoid robotic face based on an active drive points model

This study develops a face robot with human-like appearance for making facial expressions similar to a specific subject. First, an active drive points (ADPs) model is proposed for establishing a robotic face with less active degree of freedom for bipedal humanoid robots. Then, a robotic face design method is proposed, with the robot possessing similar facial appearance and expressions to that of a human subject. A similarity evaluation method is presented to evaluate the similarity of facial expressions between a robot and a specific human subject. Finally, the proposed facial model and the design methods are verified and implemented on a humanoid robot platform.     

分布式电源在仿人机器人控制系统中的应用

为实现仿人机器人无缆工作的时间更长,设计了采用分布式电源的控制系统.仿人机器人关节电机驱动器采用动力电和数字电分开供电的方式,动力电主要为电机供电,而数字电主要为控制芯片供电,因而采用分布式电源方案,即由一个电池组对多个关节驱动器的数字电部分供电,而对单个关节驱动器的动力电部分由一个电池组供电.该方案在搭建的多电机控制...     

ADXL203型双轴加速计在机器人足部感知系统中的应用

仿人机器人要实现在复杂环境下稳定行走,仅仅依靠地面反力信息远不能满足应用要求,此时足部的倾角信息显得更为重要。脚面倾角可以反映地面倾斜状态,是仿人机器人稳定控制的一个重要依据。利用ADXL203双轴加速度传感器与DSP(TMS3202811)实现对倾角信息的实时高速采集与处理,并通过实验证明了倾角传感器在机器人足部感知系统中是可行的。     

仿人机器人实时路径规划方法研究

为了使仿人机器人在人类生活环境中自由行走,将仿人机器人的动作离散化为指定的动作,将状态空间离散化为网格,利用立体视觉和平面提取方法建立环境地图,将仿人机器人的轮廓简化为双圆柱模型进行避障检测,最终在环境地图中搜寻代价最小的一系列可行的动作作为路径,通过仿真实验验证了方法的有效性。     

任务导向的仿人机器人体系结构设计

从仿人机器人任务实现过程出发,提出了一种基于任务的分层混合式仿人机器人体系结构。在该体系结构下,多个agent分别被用来模拟人的各主要器官的功能,并模仿人类的行为方式实现了任务实现过程中的三个主要部分:人机交互、导航和对象操作。该体系结构对于高智能水平的仿人机器人的研究和开发具有重要意义。     

拟人机器人上肢运动检测系统的研制

介绍了拟人机器人上肢运动检测与控制系统。以高准确度电位器为传感器,设计了检测传感电路。为克服长线传输中的干扰,设计了电流信号传输电路,并对所设计电路的非线性进行了标定。设计了拟人机器人关节轴极限位置保护开关及控制电路。实践证明,该系统能够得到上肢运动的比较理想的静态和动态结果。     

基于Kinect的仿人机器人控制系统

为实现对具有16个自由度仿人机器人的姿态控制,采用Kinect传感器对人体姿态的坐标数据进行采集,根据坐标信息利用Processing软件开发基于SimpleOpenNI库的上位机软件,建立人体关节模型,并利用空间向量法对仿人机器人的步态规划以及重心控制算法分析,解析各关节的转动角度,经由无线WiFi模块向仿人机器人发送指令以控制舵机的运动,最终实现对机器人的控制,搭建了基于Kinect传感器的测试平台.测试结果表明:仿人机器人上肢在运动范围内无死角,通过对重心的控制,下肢可实现简单的步行,符合预期效果.     

仿人机器人动态步行控制综述

综述了仿人机器人动态步行的研究历史和研究现状。归纳了动态步行的特点,分析了动态步行稳定性判定方法,介绍了基于ZMP的姿态稳定判据和基于庞加莱映射（Poincaré Map）的步态稳定判据。总结了仿人机器人学习适应复杂地面环境步行的方法,概述了动态步行控制实现的典型解决方案,指出了动态步行控制中待解决的问题,并探讨了未来的发展方向。     

仿人机器人上楼梯行走稳定性研究

针对仿人机器人上楼梯行走稳定性问题,进行了步态规划、稳定区域和稳定裕量的计算、控制策略等关键技术的研究。通过仿真,得到稳定行走姿态变化情况及各关节参数,为研究实时控制提供了依据。     

Sensory-based walking motion instruction for biped humanoid robot

This paper describes a sensory-based biped walking motion instruction strategy. Visual and auditory sensors are employed to generate walking patterns according to human orders and to memorize various complete walking patterns effectively and systematically. The motion of lower-limbs for locomotion is created by an online pattern generator based on the sensory information. At the same time, the motion of the trunk and the waist for stability is generated online by a balance control method. Combining these locomotive and balance motions, a complete walking pattern is hierarchically constructed and memorized on a database. The walking instruction is conducted through computer simulation, and its effectiveness is verified.