基于Leap Motion手势识别和Android平台的双臂机器人控制系统设计

发布时间：2025-03-18 02:52

　　上个世纪五六十年代,计算机的飞速发展,各种以计算为基础的衍生品也孕育而生,其中机器人就是其中之一。社会的快速发展,生产力的提高,人们不单单局限于满足自身的温饱问题,而考虑采用各种工具和方法,协助甚至完全取代人们,随之而来的就是机器人的出现。随着生活水平的提高,我们需要更多种类的机器人,也需要更多的人机交互方式来控制机器人,帮助我们完成工作。所以当下对于机器人课题的研究已经成为热点。在这个前提下,本文提出Leap Motion手势识别和Android平台的双臂机器人控制系统设计的研究。本次设计的双臂机器人拥有两条五自由度机械臂和全向运动底盘,及其一个可以活动的头部。通过Leap Motion对手势动作的捕捉识别,利用NRF24L01P无线控制机械臂,无死角抓取物体。利用Android程序连接WIFI发送控制字符,来控制全向运动底盘和头部。全向运动底盘拥有十余种不同的运动方式,可以轻松的越过各种障碍物。本文从理论分析到具体实现进行描述,主要研究内容如下:(1)对机器人的控制理论和无线通讯技术进行介绍。(2)在满足的需求前提下,对双臂机器人进行结构和功能设计。并对双臂机器人设计结构进行说明,并...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文主要内容
    1.4 本次设计难点与创新点
第2章 机器人控制理论与通讯技术
    2.1 机器人控制理论
    2.2 无线通信技术
    2.3 本章小结
第3章 双臂机器人总体设计
    3.1 机器人要求及设计
        3.1.1 功能要求
        3.1.2 系统总体设计
    3.2 机械臂运动学和控制分析
        3.2.1 空间姿态
        3.2.2 机械臂的D-H模型
        3.2.3 机械臂的运动方程求解
        3.2.4 机械臂的控制分析
    3.3 机器人底盘运动学与控制分析
        3.3.1 机器人底盘设计
        3.3.2 底盘运动分析
        3.3.3 运动底盘的控制分析
    3.4 本章小结
第4章 双臂机器人硬件选取
    4.1 核心控制板
        4.1.1 芯片选取
        4.1.2 Arduino芯片参数
        4.1.3 控制和扩展电路板
    4.2 Leap Motion手势识别模块
        4.2.1 数据采集与识别
    4.3 无线传输模块
        4.3.1 WIFI无线模块
        4.3.2 NRF24L01P无线收发模块
    4.4 电机与电机驱动模块
        4.4.1 各部位电机选择
        4.4.2 电机驱动模块
    4.5 本章小结
第5章 双臂机器人软件设计
    5.1 机器人整体设计
    5.2 双机械臂控制设计
        5.2.1 手势识别设计
        5.2.2 Processing程序设计
        5.2.3 数据无线传输设计
        5.2.4 双机械臂Arduino设计
    5.3 机器人底盘控制设计
        5.3.1 Android开发
        5.3.2 底盘Arduino设计
    5.4 头部控制设计
        5.4.1 Android开发和动作设计
        5.4.2 头部Arduino设计
    5.5 本章小结
第6章 双臂机器人组装与调试
    6.1 机器人的组装
        6.1.1 机械臂的组装
        6.1.2 机器人头部的组装
        6.1.3 运动底盘的组装
        6.1.4 整体机器人的组装
    6.2 机器人系统调试
        6.2.1 调试准备
        6.2.2 双机械臂的调试
        6.2.3 运动底盘和头部的调试
    6.3 组装与调试总结
    6.4 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 本文总结
    7.2 未来展望
参考文献
攻读硕士学位期间完成的科研成果
致谢



本文编号：4035889