3D打印动漫舞蹈机器人智能控制系统设计

针对当前3D打印动漫舞蹈机器人的舞蹈动作存在微小偏差,并进一步影响到舞蹈动作美观性的问题,设计一种3D打印动漫舞蹈机器人智能控制系统。选择XC7Z010-1CLG400C作为智能控制系统的核心控制器,使用两个直流电机对机器人的上肢与下肢分别进行驱动,将网络通信模块整合为控制器与Arduino板通信模式。在系统软件部分设计机器人的位姿估计及舞蹈动作控制功能,并校正舞蹈动作的误差。至此,3D打印动漫舞蹈机器人智能控制系统设计完成。构建系统测试环节,经测试证实,此系统硬件连接稳定,使用后可对机器人的整体运动范围与舞蹈动作进行控制,减小舞蹈动作的误差,提升舞蹈的整体性与美观性。     

舞蹈机器人研究进展

为了满足人们对机器人娱乐化的需求,以舞蹈机器人的设计和优化为出发点,设计了一款舞蹈机器人系统。首先从机器人的机械结构、硬件设计上进行了阐述,其次从舵机模块、电源模块选择上进行了说明,最后对舞蹈机器人的控制方案进行了设计。实践证明,该机器人系统易于控制、成本低、协调能力及适应能力强,具有一定的观赏性和实用性。     

基于改进智能算法的多机器人舞蹈表演避障系统设计

多机器人舞蹈表演中受到场地大小、角度变化、外部光照等因素影响,导致机器人避障可控性不好,为了提高多机器人舞蹈表演避障能力,提出基于改进智能算法的多机器人舞蹈表演避障系统设计方法。构建多机器人舞蹈表演的步态运动学模型,采用多模态振荡稳定性调节的方法实现机器人舞蹈表演过程耦合动态调节,在翻滚、侧滚、爬行等形态模式下,采用人工智能学习算法进行机器人舞蹈表演避障学习训练,建立双层六杆闭链机构实现多机器人舞蹈表演避障姿态稳定性控制,在末端跟随运动模式下实现多机器人舞蹈表演避障系统设计。仿真测试结果表明,采用该方法进行多机器人舞蹈表演避障设计的鲁棒性较好,路径偏移量减小,能够实现机器人实时控制。     

基于深度学习的机器人舞蹈自动生成研究

在舞蹈机器人构建过程中,针对传统舞蹈生成算法无法精确匹配音乐的问题,结合深度学习的特征提取特点,构建一个基于深度学习的舞蹈生成模型。首先对模型进行整体设计,分别对舞蹈和音频进行特征提取;然后对生成模型的各个功能模块进行设计和实现,利用机器人对舞蹈动作进行展现。实验结果表明,设计的模型生成舞蹈与音频较为匹配,与真实舞蹈动作十分接近,本模型的质量评估值为51.19,该模型对舞蹈姿态序列的分类识别效果准确,音乐匹配率更精准,舞蹈生成效果最佳。     

六足仿生蟑螂机器人设计

介绍了一款基于单片机控制的六足仿生蟑螂机器人。该机器人在外形和足部结构上仿生蟑螂,六足均匀分布于身体两侧,每足给出了3个自由度;机器人的步态采用经典的三足步态法;该运动控制器由STC12C5A60S2单片机和舵机组成,采用多舵机分时控制的方法,机器人能实现按所设计的步态规划进行前进、后退、左转、右转等动作;同时添加了语音模块,机器人能在预定程序下随音乐进行舞蹈动作。     

基于虚拟人设计与实现机器人舞蹈动作的一种方法

基于三维虚拟人的骨骼模型仿真实现了机器人的舞蹈动作。分析了机器人舞蹈动作运动的基本规律和实现动作的基本方法,基于此建立了三维虚拟人实现机器人舞蹈动作的关键帧数据库,在此基础上利用中间帧的过渡函数实现了虚拟人骨骼模型仿真机器人舞蹈动作的方法。实验中利用NOBODY机器人舞蹈视频实现了三维虚拟人骨骼模型的仿机器人的舞蹈动画,结果证明了方法的正确性和可行性,对于机器人的三维虚拟化和仿真研究具有重要意义。     

小型舞蹈双足机器人的设计及实现

设计了一款低成本的小型双足机器人研究平台。根据仿生学原理确定机器人的比例尺寸,根据机器人的功能要求确定其自由度配置,选择了合适的材料和驱动元件,实现了一个小型的双足舞蹈机器人。     

一种小型仿人机器人的设计、制作与舞蹈功能的实现

小型仿人双足机器人是一种机电一体化装置,完成其结构设计、样机制作以及动作编排需要进行系统探索。依托机器人基础知识和专业技术,对该机器人进行了详尽分析,根据仿生学目标进行了机器人自由度分配,且依据研发任务选择了机器人驱动元件,进而使用solidworks软件进行了机器人结构造型设计,并完成了实验样机的结构组装和系统调试。设计了一个机器人“舞蹈”程序,该程序采用分层软件架构方法,设计了驱动层、应用层和执行层,使机器人软件系统的各个部分分工明确,且使机器人在跳舞过程中能够保持各部位的协同运动,同时保证机器人重心稳定,不会摔倒,实现了机器人的“舞蹈”动作。该项工作表明,小型仿人双足机器人的设计方案具有一定的合理性与可行性,对促进青少年掌握机器人技术极有帮助。     

基于动作同步控制的Yanshee机器人群舞

机器人舞蹈是人工智能研究中的重要领域,它有机融合了科学与艺术.让多个机器人实现群体舞蹈,不仅有助于发展机器人的协作以及与环境协调的能力,还能够为未来家庭提供新的人-机器人交互方式.本文以Yanshee机器人为载体,提出了一种基于动作同步控制的机器人群舞实现方法.     

小型双足步行机器人的机构设计及其运动仿真

小型双足步行机器人具有多关节、多驱动器、多自由度的特点,本文以人体全身17个主要关节及其运动特性为研究对象,利用三维设计软件CATIA设计出小型双足步行机器人的全身机构,根据ZMP理论,以正常人行走的“X”形交叉动作为原则,规划出其各关节转角,在ADAMS下对其虚拟样机进行运动仿真,确保实现机器人的稳定步行和做舞蹈动作。     

基于D-H参数的爬壁机器人吸附控制系统设计

传统爬壁机器人吸附参量存在同步不对称的问题,导致爬壁机器人吸附控制系统输出控制量精度降低,影响机器人整体控制效果;为了解决爬壁机器人吸附参量不对称问题,提出基于D-H参数的爬壁机器人吸附控制系统设计;基于D-H参数特点,设计系统总体框架,框架共分为硬件与软件两部分;硬件主要利用动态陀螺仪控制器控制处理指令数据,完成处理模块设计;通过无线控制遥感器KJ-F6000X-T6实现控制模块设计;软件部分采用与D-H参数相关的算法对控制程序进行设计;通过实验对比数据表明:提出设计系统具有同步爬壁机器人吸附参量对称性,单次控制量、双次控制量、多次控制量系数分别为0.7、0.6、0.5,符合控制系数标准范围,能够提升系统控制量输出精度。     

基于模块化的机器人运动控制节点的设计

针对机器人的复杂控制,提出了基于CAN总线的模块化分布式控制设计思想,进行了机器人运动控制节点的硬软件设计开发,并详细描述了系统软件算法设计.实验结果表明,模块化设计降低了机器人控制的复杂度,提高系统可靠性,为模块化设计在复杂控制系统的应用提供了依据.     

一种用于接力赛的NAO机器人比赛系统设计

基于NAO机器人平台设计了一种机器人接力比赛系统,提出并试验了一种基于接力赛比赛规则的机器人控制系统。通过单目视觉控制NAO机器人识别并区分周围环境和接力赛赛场跑道;通过运动控制设计控制NAO机器人完成行走转弯等动作;利用Socket通信设计 NAO机器人之间的接力通信使机器人完成整个比赛流程。设计了逆运动学求解步态算法,使比赛系统具有稳定性及快速性。实验证明该比赛系统可行,且该系统在 “软银机器人杯”2018中国机器人技能大赛中获得一等奖。     

基于双移动信标的多机器人编队控制算法

针对多机器人在未知环境下的编队控制问题,提出了一种基于双移动信标的多机器人编队算法.该方法在以两个移动信标机器人为领航机器人的基础之上,设计了基于超宽带测距技术的多机器人定位模型,通过摔制从机器人的位姿状态,实现多机器人编队控制,并且设计了多传感器数据融合算法,有效提高多机器人编队的精度.该方法解决了多机器人在未知环境中的编队控制问题,提高了多机器人编队控制的精度.仿真结果表明了该方法的可行性和有效性.     

基于LLWin模块化语言与嵌入式设计的机器人控制系统设计

在工业机器人现代设计过程中,可以采用基于模型的嵌入式设计方法,进行机器人系统设计;在完成机器人总体方案设计后,用“慧鱼创意组合模型”拼装成机器人模型,采用LLWin模块化编程语言编制控制程序,对机器人进行控制,可以使机器人系统控制设计得到一个真实的验证,缩短设计周期,从而使控制系统设计优化。     

基于LabVIEW的机器人的运动控制系统研究

为了减少机器人运动轨迹误差,实现对机器人的精准控制,提高机器人的运动效率,设计了基于LabVIEW的机器人的运动控制系统;采用了NI公司的控制板卡,选用了Odriver驱动器作为主控制器,选用大力矩伺服电机作为驱动电机,实现运动控制系统的硬件架构的设计;通过脉冲信号驱动电机运动,获取机器人的运动轨迹数据,通过进行对控制...     

水下船体清刷机器人运动分析及仿真

本文分析了水下船体清刷机器人的运动,建立了机器人运动学方程,根据所设计的伺服控制系统对机器人系统进行了运动仿真.结果表明,所设计的机器人系统鲁棒性好,满足设计要求.     

基于Sigmoid函数的机器人鲁棒滑模跟踪控制系统设计

为了保证机器人能够在保持稳定的情况下,按照规划轨迹执行工作任务,从硬件和软件两个方面,设计了基于Sigmoid函数的机器人鲁棒滑模跟踪控制系统。装设机器人传感器与状态观测器,改装机器人鲁棒滑模跟踪控制器,完成系统硬件设计;综合机器人结构、运动机理和动力机制3个方面,构建机器人数学模型;根据状态数据采集结果与规划轨迹之间的偏差,计算机器人跟踪控制量;依据滑模运动与切换方程,利用Sigmoid函数生成机器人鲁棒滑模控制律,将生成控制指令作用在机器人执行元件上,实现系统的鲁棒滑模跟踪控制功能;在系统测试与分析中,所设计控制系统的平均位置跟踪控制误差为0.93 mm,与设定轨迹目标基本重合,机器人姿态角跟踪控制误差为0.06 mm,具有较好的鲁棒滑模跟踪控制效果,能够有效提高机器人鲁棒滑模跟踪控制精度。     

基于大数据聚类分析的爬壁机器人位姿定位控制系统设计

为提高爬壁机器人运动位姿精准度与稳定性,解决现有位姿定位控制系统存在的控制效果不佳的问题,利用大数据聚类分析技术,通过软、硬件结构的设计,实现爬壁机器人位姿定位控制系统的优化。改装爬壁机器人位姿传感器、爬壁机器人驱动元件、爬壁机器人位姿定位控制器的内部连接结构及工作方式,扩大系统存储器的存储空间,通过系统电路的连接完成硬件系统的设计。根据爬壁机器人的组成结构和工作机理,建立机械结构与运动模型。在构建模型下,采集爬壁机器人实时运行数据,利用大数据聚类分析技术处理初始采集数据,判定爬壁机器人的当前位姿。规划爬壁机器人位姿及关节轨迹,结合当前爬壁机器人的运行数据,计算爬壁机器人位姿定位控制量,在控制器的约束下,实现爬壁机器人位姿定位控制功能。通过系统测试实验得出结论：通过设计位姿定位控制系统的应用,爬壁机器人样机的足端轨迹控制误差、关节角度控制误差和占空比控制误差均低于预设值,即设计系统具有良好的位姿定位控制效果。     

中国科大机器人舞蹈比赛作品简介

２００１年１０月中国科学技术大学举办了首次舞蹈机器人比赛。机器人舞蹈比赛是具有很强观赏性和趣味性的高技术比赛 ,涉及人工智能、通讯传感、精密机构等多领域的前沿研究和技术集成 ,同时又利用舞蹈这种艺术表现形式展现出来。竞赛规则要求学生自己动手创造出形态各异的机器人 ,在不同风格的舞曲伴奏下翩翩起舞。舞蹈机器人既要做得结实可靠 ,又要行动灵活 ,还要能与音乐达成同步 ,这不仅是一个课外兴趣活动 ,更是一个系统化的工程设计 ,要求创造者有机械、电子、自控、信息、系统工程等多方面的知识与经验。本次比赛中的作品均是学生利…