毕业设计(论文)--基于模式识别的人形机器人控制系统设计.docx

基于模式识别的机器人控制系统设计中文摘要当前机器人的模式多种多样，所研发的机器人替代人类、服务于人类，为此本文开发了一款人形机器人，它是由类似于人类骨骼结构的众多关节组成，在每一个关节上装配有一个伺服舵机，用来模拟人体的骨骼肌肉，以实现关节的运动，从而实现人形机器人的行走，挥手等动作。加上听觉和视觉两种模式识别机制，使得机器人更加符合人类需求。本课题所研究的人形机器人，具有17个自由度，加上语音识别，语音合成，摄像头，无线模块等多种传感器，来实现：人与机器人的语音对话；可实现用语音控制机器人的直立行走，转向，停止，挥手等动作。此可实现机器人的独立自主行走；机器人视觉，通过摄像头的采集，可将视频信息传入后方服务器，进行实时的视频监测。对开发者，应熟悉单片机、数字电子技术和C语言编程；查阅大量的参考文献，为完成论文打下基础。关键字人形机器人；单片机；语音识别；摄像头；机器人行走AbstractThecurrentrobotmodevaried,theresearchanddevelopmentofrobotsreplacehumans,theserviceofhumanity,forthispaperdevelopedahumanoidrobot,whichiscomposedofmanyjointcompositionsimilartohumanbonestructure,equippedwithajointineveryservo,usedtosimulatethebody'sskeletalmusclestoachievethejointmotion,inordertoachievewalkinghumanoidrobot,wavingandotheractivities.Plusbothauditoryandvisualpatternrecognitionmechanism,makingtherobotmoreinlinewithhumanneeds.Thispaperstudiedhumanoidrobot,has17degreesoffreedom,plusavarietyofsensorsspeechrecognition,speechsynthesis,camera,wirelessmodules,toachieve:humanandrobotvoiceconversation;canbeimplementedusingvoicecontrolrobotwalkupright,turn,stop,wavingandotheractivities.Thiscanbeachievedindependentofthewalkingrobot;robotvision,throughtheacquisitionofthecamera,thevideoinformationcanbepassedbehindtheserver,real-timevideomonitoring.Fordevelopers,shouldbefamiliarwiththemicrocontroller,digitalelectronicsandClanguageprogramming;consultingalargenumberofreferences,tolaythefoundationforthecompletionofthepaper.KeywordsHumanoidRobot;MCU;SpeechRecognition;USBCamera;WalkingRobot目录一论文(设计)正文1基本结构和工作原理概述11.1设计目标11.2人形机器人的基本组成11.2人形机器人工作原理12基本设计方案22.1机器人躯干22.2舵机22.3电源22.4语音部分22.4主控制器22.5视频传输23硬件设计33.1PWM简介33.2舵机的工作原理33.3机器人躯干设计43.4舵机控制器选用53.5主控制器的设计53.6语音模块设计63.7无线视频传输模块设计63.8系统原理框图74软件设计84.1软件框图84.2流程介绍85功能测试126结束语13参考文献14谢辞15二附录161机器人照片162部分程序代码18221基本结构和工作原理概述1.1设计目标本设计是要设计一个17自由度人形机器人的控制系统，欲设计出的控制系统能够控制机器人实现简单的语音控制行走、人语音命令检测和识别、语音合成发声和wifi局域网视频等功能。并使用QTIDE在windows环境中设计出一款显示程序，用来实现机器人摄像头画面的接收与显示。1.2人形机器人的基本组成图1机器人外形该人形机器人由躯干结构件（材料：合金）、数字伺服舵机（15Kg）、舵机控制器（32路PWM，带过流保护）、电