家用服务机器人的设计与运动控制系统研究
发布时间：2021-03-08 01:24
随着中国的老龄化和儿童看护问题日渐凸显,家用服务机器人成为当前服务机器人研发的热点之一。论文针对目前市场上已有的家用服务机器人所存在的结构功能单一、人机交互能力较弱、移动避障能力不足等问题,设计了一种六足仿生甲虫家用服务机器人。该机器人既可以家用亦可以用于野外林火探测与清理、灾害救援、甚至反恐防暴等特种服务领域。（1）运用Solidworks软件设计了一种家用服务机器人,其尺寸为1.2m×1.0m×0.4m。分析了机器人移动平台与执行机构的设计思路——在我们已研发的六足仿生甲虫服务机器人的基础上,将仿人灵巧手臂与机械腿足的功能相结合,用两条仿人灵巧手臂替代两条机械腿。详细说明了机器人机械腿和机械手所包含的各关节结构特点和各关节处驱动电机及控制器的选型。（2）通过D-H法建立了机器人机械腿和机械手的空间坐标系,利用机器人正逆运动学原理求解了机器人机械足末端坐标与各关节转角的关系。使用机器人的拉格朗日平衡方程对机器人机械足动力学进行了研究。建立了机器人各部分坐标位置与机器人各关节转角间的数学关系,构建了机器人运动系统的数学模型。（3）利用ADAMS仿真软件对设计的家用服务机器人结构模型进行...
【文章来源】：南京林业大学江苏省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
商业机器人“VERSTRAN”Fig.1-1VERSTRAN图1-2Fig.1
2图1-1商业机器人“VERSTRAN”Fig.1-1VERSTRAN图1-2NAO机器人Fig.1-2RobotNAO图1-3清洁机器人RoombaFig.1-3Roomba（1）日本日本在20世纪80年代就将“研发能在生活中与人类进行友好交互的机器人”作为具有重要社会意义的课题写入国家层面的发展规划当中[12]。其经济产业省以仿人娱乐机器人为突破口，采用模块化和标准化道路，推进家用服务机器人的产业化[13]。1999年，SONY公司推出了机器宠物狗“AIBO”[14]（图1-4）。“AIBO”能够自行行走，判断环境以及与人进行简单的交流。2007年，东京早稻田大学与20多家公司合作研发的仿人机器人“Twendy-One”[15]（图1-5）问世。该机器人能够完成从烤箱抓取托盘、端盘子等动作。2008年，东京大学和丰田公司合作研发的家务机器人AR（AssistantRobot）[16]（图1-6），其体型接近人类，能够完成衣物分类、使用洗衣机、送餐、拖地等家务活动。图1-4机器宠物狗“AIBO”Fig.1-4AIBO图1-5仿人机器人“Twendy-One”Fig.1-5Twendy-One图1-6家务机器人ARFig.1-6RobotAR同年，日本NEC公司发布的家庭育儿机器人“PaPeRo”[17]（图1-7）[17]，其通过传感器技术，能够实现如同人一般的点头和脸红等反应，还能够检测环境安全，记忆人脸并且与人进行简单的交流。2014年，日本软银集团与法国AldebaranRobotics联合推出了机器人Pepper[18]（图1-8）。Pepper能够通过对人的语音、表情、声调进行分析从而完成情感识别，并通过自己的动作和人交流。
2图1-1商业机器人“VERSTRAN”Fig.1-1VERSTRAN图1-2NAO机器人Fig.1-2RobotNAO图1-3清洁机器人RoombaFig.1-3Roomba（1）日本日本在20世纪80年代就将“研发能在生活中与人类进行友好交互的机器人”作为具有重要社会意义的课题写入国家层面的发展规划当中[12]。其经济产业省以仿人娱乐机器人为突破口，采用模块化和标准化道路，推进家用服务机器人的产业化[13]。1999年，SONY公司推出了机器宠物狗“AIBO”[14]（图1-4）。“AIBO”能够自行行走，判断环境以及与人进行简单的交流。2007年，东京早稻田大学与20多家公司合作研发的仿人机器人“Twendy-One”[15]（图1-5）问世。该机器人能够完成从烤箱抓取托盘、端盘子等动作。2008年，东京大学和丰田公司合作研发的家务机器人AR（AssistantRobot）[16]（图1-6），其体型接近人类，能够完成衣物分类、使用洗衣机、送餐、拖地等家务活动。图1-4机器宠物狗“AIBO”Fig.1-4AIBO图1-5仿人机器人“Twendy-One”Fig.1-5Twendy-One图1-6家务机器人ARFig.1-6RobotAR同年，日本NEC公司发布的家庭育儿机器人“PaPeRo”[17]（图1-7）[17]，其通过传感器技术，能够实现如同人一般的点头和脸红等反应，还能够检测环境安全，记忆人脸并且与人进行简单的交流。2014年，日本软银集团与法国AldebaranRobotics联合推出了机器人Pepper[18]（图1-8）。Pepper能够通过对人的语音、表情、声调进行分析从而完成情感识别，并通过自己的动作和人交流。
本文编号：3070162
【文章来源】：南京林业大学江苏省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
商业机器人“VERSTRAN”Fig.1-1VERSTRAN图1-2Fig.1
2图1-1商业机器人“VERSTRAN”Fig.1-1VERSTRAN图1-2NAO机器人Fig.1-2RobotNAO图1-3清洁机器人RoombaFig.1-3Roomba（1）日本日本在20世纪80年代就将“研发能在生活中与人类进行友好交互的机器人”作为具有重要社会意义的课题写入国家层面的发展规划当中[12]。其经济产业省以仿人娱乐机器人为突破口，采用模块化和标准化道路，推进家用服务机器人的产业化[13]。1999年，SONY公司推出了机器宠物狗“AIBO”[14]（图1-4）。“AIBO”能够自行行走，判断环境以及与人进行简单的交流。2007年，东京早稻田大学与20多家公司合作研发的仿人机器人“Twendy-One”[15]（图1-5）问世。该机器人能够完成从烤箱抓取托盘、端盘子等动作。2008年，东京大学和丰田公司合作研发的家务机器人AR（AssistantRobot）[16]（图1-6），其体型接近人类，能够完成衣物分类、使用洗衣机、送餐、拖地等家务活动。图1-4机器宠物狗“AIBO”Fig.1-4AIBO图1-5仿人机器人“Twendy-One”Fig.1-5Twendy-One图1-6家务机器人ARFig.1-6RobotAR同年，日本NEC公司发布的家庭育儿机器人“PaPeRo”[17]（图1-7）[17]，其通过传感器技术，能够实现如同人一般的点头和脸红等反应，还能够检测环境安全，记忆人脸并且与人进行简单的交流。2014年，日本软银集团与法国AldebaranRobotics联合推出了机器人Pepper[18]（图1-8）。Pepper能够通过对人的语音、表情、声调进行分析从而完成情感识别，并通过自己的动作和人交流。
2图1-1商业机器人“VERSTRAN”Fig.1-1VERSTRAN图1-2NAO机器人Fig.1-2RobotNAO图1-3清洁机器人RoombaFig.1-3Roomba（1）日本日本在20世纪80年代就将“研发能在生活中与人类进行友好交互的机器人”作为具有重要社会意义的课题写入国家层面的发展规划当中[12]。其经济产业省以仿人娱乐机器人为突破口，采用模块化和标准化道路，推进家用服务机器人的产业化[13]。1999年，SONY公司推出了机器宠物狗“AIBO”[14]（图1-4）。“AIBO”能够自行行走，判断环境以及与人进行简单的交流。2007年，东京早稻田大学与20多家公司合作研发的仿人机器人“Twendy-One”[15]（图1-5）问世。该机器人能够完成从烤箱抓取托盘、端盘子等动作。2008年，东京大学和丰田公司合作研发的家务机器人AR（AssistantRobot）[16]（图1-6），其体型接近人类，能够完成衣物分类、使用洗衣机、送餐、拖地等家务活动。图1-4机器宠物狗“AIBO”Fig.1-4AIBO图1-5仿人机器人“Twendy-One”Fig.1-5Twendy-One图1-6家务机器人ARFig.1-6RobotAR同年，日本NEC公司发布的家庭育儿机器人“PaPeRo”[17]（图1-7）[17]，其通过传感器技术，能够实现如同人一般的点头和脸红等反应，还能够检测环境安全，记忆人脸并且与人进行简单的交流。2014年，日本软银集团与法国AldebaranRobotics联合推出了机器人Pepper[18]（图1-8）。Pepper能够通过对人的语音、表情、声调进行分析从而完成情感识别，并通过自己的动作和人交流。
本文编号：3070162
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