【摘 要】
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随着社会经济的快速发展以及人类日常物质水平的逐渐提高,结合世界信息科技的大背景,使服务机器人以自动化、智能化的“身姿”成为人类家庭的一员助手。在控制方式上,安卓智
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随着社会经济的快速发展以及人类日常物质水平的逐渐提高,结合世界信息科技的大背景,使服务机器人以自动化、智能化的“身姿”成为人类家庭的一员助手。在控制方式上,安卓智能手机占有很大优势,它价格便宜、携带方便且在人类日常生活中已经普及。为了更好的服务人类,代替人类做繁琐的家务,基于Android平台的服务机器人的课题已成为当前研究的热点。基于上述背景,本文的研究内容是基于Android平台的双手臂机器人无线控制系统的设计与实现。此系统主要以Arduino单片机为核心,利用Android平台通过WiFi模块对双手臂机器人进行无线控制,实现一定的抓取任务;还搭载有视频模块实现100m内的远程精确定位,并通过传输回来的视频图像完成远程抓取任务;在移动部分里,使用四个全向轮驱动机器人的移动,实现了多方位十余种不同走法。另外,此机器人上装有三个超声波传感器模块,它们相互协同完成自主避障功能。首先,根据设计的功能需求,本文规划出机器人整体框架结构,构建出双五自由度机械手臂的具体模型,紧接着对双机械臂做了运动分析。同时根据全向轮的特殊轮毂设计出可以实现十余种走法的安装结构。其次,结合设计框架和运动学分析,选择所需的各个硬件模块以及搭建机器人框架材质,并对所选硬件模块进行了简单的测试。再次,在Arduino IDE上对下位机程序做了详细的编程,用来实现控制电机、传感器、舵机等模块。同时利用Eclipse开发工具设计出控制双手臂机器人工作的Android智能手机App软件,该软件包括一个主界面,五个相应的子界面。最后,对双五自由度机械手臂、行走部分、身体框架、硬件线路部分等进行了组装和测试,结果表明该系统可以达到所需要的功能以及性能指标。实验表明该双手臂机器人的双五自由度机械手臂具有一定的抓取能力,且人机交互控制灵活、方便,同时该系统的硬件价格便宜。结合上述软硬件的优点,该系统在家庭服务、科研、教育和医疗领域具有一定的应用前景。
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