【摘 要】
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随着现代社会生活水平的提高和中国人口老龄化进程加快,公共场馆正大量运用智能化、自动化的商用服务机器人。导览机器人是一种高度智能化的商用服务机器人,它可以代替或辅助人类讲解员,提供引导参观、趣味讲解、信息咨询等服务,有效帮助公共场馆降低用工成本,提升智能化水平和服务水平,导览机器人将成为公共场馆提升吸引力和服务能力的必不可少的智能设备。本文根据某航天主题历史展览馆的项目需求,整理得到导览机器人总体设
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随着现代社会生活水平的提高和中国人口老龄化进程加快,公共场馆正大量运用智能化、自动化的商用服务机器人。导览机器人是一种高度智能化的商用服务机器人,它可以代替或辅助人类讲解员,提供引导参观、趣味讲解、信息咨询等服务,有效帮助公共场馆降低用工成本,提升智能化水平和服务水平,导览机器人将成为公共场馆提升吸引力和服务能力的必不可少的智能设备。本文根据某航天主题历史展览馆的项目需求,整理得到导览机器人总体设计要求,研制一款自主导览语音交互机器人。根据导览机器人运行场景的特性和要求,针对定位导航、语音交互、场馆设备联动等方面进行研究,选择AGV技术进行定位导航,提升可靠性。选择科大讯飞AIUI语音交互方案,并针对场馆专有资料对语音交互库进行优化完善,以及根据受控设备的特点在多种通信方式中选择合适的控制方式,提升场馆设备联动控制的可靠性和兼容性。根据导览机器人外观和功能设计的要求,完成外观设计和内部结构设计,结合定位导航方式,选用六轮底盘布局和差速驱动方式,最终得到导览机器人总体方案设计。导览机器人采用主-从系统架构,详细阐述了各系统的元器件选型及软硬件开发过程,根据实际控制需求在ModBus-RTU协议基础上编写了导览机器人通信协议,根据项目需求完成了导览机器人控制交互策略和用户界面的设计。通过对导览机器人建立运动学模型,验证了差速驱动方式的可行性,在此基础上,基于Simulink设计了模糊自整定PID运动控制器和PID运动控制器仿真模型,并对这两种运动控制器进行了转速响应仿真对比试验,结果表明导览机器人模糊自整定PID运动控制器相比于PID运动控制器具有更优的控制效果。
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