基于现场可编程门阵列的可重构手势交互教学机器人设计

针对传统教学机器人可重构性差、系统综合应用性不足、人机交互功能简单等缺点，本文设计开发一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的可重构动静态手势交互教学机器人。该机器人以Xilinx的Spartan6为控制器，通过OV5640摄像头对手势图像信息进行识别传输，利用I2C总线与FPGA控制芯片进行通信，利用WiFi模块进行数据传输，从而对机器人进行相应的手势指令控制，实现人机手势交互、机械臂抓物、自动循迹、超声避障、运动除障、语音播报等多种功能。同时，该手势控制机器人对测试者的数字手势和动作手势识别正确率达95.1%，实时识别响应时间小于0.5s。本文设计的基于FPGA的可重构动静态手势交互教学机器人可应用于FPGA系统设计等研究类课程教学中，具有推广价值。