迎宾机器人设计报告
迎宾机器人课程设计案例
迎宾机器人课程设计案例一、教学目标本课程旨在通过学习迎宾机器人的相关知识，让学生掌握机器人的基本概念、工作原理以及应用场景。
在知识目标方面，要求学生了解机器人的发展历程、主要分类及其特点；掌握迎宾机器人的工作原理、编程技术以及应用领域。
在技能目标方面，要求学生能够运用所学知识设计简单的迎宾机器人程序，提升学生的编程能力和创新思维。
在情感态度价值观目标方面，通过本课程的学习，使学生认识到科技对于社会发展的推动作用，增强学生对科技创新的热爱和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括四个方面：机器人的基本概念与分类、迎宾机器人的工作原理、编程技术及应用场景。
首先，通过介绍机器人的发展历程，使学生了解机器人领域的基本知识。
其次，讲解迎宾机器人的工作原理，包括传感器的使用、控制系统的构建等。
然后，教授学生如何编写迎宾机器人的程序，培养学生的编程能力。
最后，通过案例分析，使学生了解迎宾机器人在现实生活中的应用场景，提高学生的实际应用能力。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法。
在理论教学中，主要运用讲授法，为学生系统地传授迎宾机器人的相关知识。
在实践教学中，采用实验法和案例分析法，使学生能够亲身参与迎宾机器人的设计和制作，增强学生的动手能力。
此外，还鼓励学生进行小组讨论，培养学生的团队合作精神。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将选择和准备以下教学资源：教材《迎宾机器人导论》、参考书《机器人编程与应用》、多媒体资料（包括视频、图片等）、实验设备（包括迎宾机器人硬件平台、编程软件等）。
通过这些教学资源，丰富学生的学习体验，提高学生的学习效果。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面客观地评价学生的学习成果。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的积极性等。
作业方面，将布置适量的编程练习和案例分析报告，以巩固学生所学知识。
科研课题报告_迎宾机器人设计
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迎宾机器人
摘要：单片机是大规模集成电路技术发展的产物，具有高性能、体积小、价格低廉、稳定可靠的特点。
单片机应用于产品的智能化及过程控制、测控系统等方面。
Intel 公司的MCS 系列为著名的普及型单片机，其控制功能强、成本低廉和软硬件资料丰富。
本次开发的控制对象——迎宾机器人就是利用MCS-51系列的单片机80C51BH 作为核心控制部分，通过扩展外部程序存储器，按照一定的动作要求进行模仿小孩吹肥皂泡，并能播放音乐。
若利用其它语音芯片，也能播出相应的声音如“欢迎”或“早上好”等。
本制作的软硬件都经过了调试，有待于制作电路板和模型。
本制作对进一步开发多功能、趣味性强、智能化的带语音功能产品有一定的借鉴意义。
关键字：单片机；迎宾机器人；模仿
1控制系统方框图
图一系统框图
单
片
机
外部程序存储器
小型步进电机
锁
存器
小风扇
音乐芯片及喇叭LCD 显示
89
2控制流程图
N
Y
N
Y
N
反转，每一步延时0.16S
P3.1=1？
开始
初始化：30H 步数R3眨眼次数31H~32H 不同的延时初值
起动按钮，已按下？
眨眼10次，唱歌约32S
步进电机轴(手臂)
在最低位？
取正转控制标志位F0=0
正转(手臂举起)，每一
步延时0.16S
步数走完？
启动风扇，吹泡16S
取反转控制标志位F0=1
反转(手臂放下)，每一步延时0.16S
步数走完？
唱歌约32S
Y
N
N
Y N Y
图二控制流程图
90。
迎宾机器人
福州大学电气工程与自动化2010级电子技术综合实验报告迎宾电路的设计与分析学号姓名指导老师杨晶菁实验时间2012.06.15一实验任务1 设计一个迎宾电路，能识别进出，并用指示灯表示2 能统计“进店人数”和“店内人数”并用数码管显示3 统计范围在0~99人4 要有复位键二实验目的1 掌握电路板焊接技术2 学习调试系统电路，提高实验技能3 熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理4 了解迎宾电路的工作原理及其结构三器件清单四管脚图74LS192引脚图管脚及功能表74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如下所示：（a）引脚排列 (b) 逻辑符号图中：为置数端，为加计数端，为减计数端，为非同步进位输出端，为非同步借位输出端，P0、P1、P2、P3为计数器输入端，为清除端，Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。
其功能表如下：输入输出MR P3P2P1PQ3Q2Q1Q1×××××××0000 00××d c b a d c b a 011××××加计数011××××减计数表5-2 74LS192的功能表74ls161引脚图与管脚功能表资料74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器，他可以灵活的运用在各种数字电路，以及单片机系统种实现分频器等很多重要的功能，：<74ls161引脚图>管脚图介绍：时钟CP和四个数据输入端P0~P3清零/MR使能CEP，CET置数PE数据输出端Q0~Q3以及进位输出TC. (TC=Q0·Q1·Q2·Q3·CET)输入输出C R CP LD EP ET D3D2D1D0Q3 Q2Q1Q00 Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф 0 0 0 01 ↑ 0 Ф Ф d c b a d c b a1 ↑ 1 0 Ф Ф Ф Ф Ф Q3 Q2Q1Q01 ↑ 1 Ф 0 Ф Ф Ф Ф Q3 Q2Q1Q01 ↑ 1 1 1 Ф Ф Ф Ф 状态码加1从74LS161功能表功能表中可以知道，当清零端CR=“0”，计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”，这个时候为异步复位功能。
迎宾机器人
电子综合设计性实验报告书课程名称:迎宾机器人的设计学院:电气工程与自动化学院班级:09级8班姓名:林佳祥学号:010900839指导老师:林琼斌日期:2011.7.4-2011.7.8迎宾机器人的设计一：实验目的1、掌握电路版焊接技术。
2、学习调试系统电路，掌握实验内容。
3、进一步掌握数电课程和模电课程所学的理论知识。
5、熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理。
6、了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。
7、会合理布线和调配，布线完成后会用万用表等工具来查找错误。
8、培养认真严谨的学习作风和实事求是的学习态度。
二：实验内容1、设计任务：设计一个迎宾机器人，使其能够完成所需要的功能。
2、设计要求：①能判断顾客进门与出门，在有顾客进门时“欢迎光临”，出门时“谢谢光临”。
②能实时统计来访人数及当前店内人数，并用数码管显示出来。
③电路设计要求有抗干扰的措施。
④统计误差不超一人。
⑤电路设计不能用MCU，只能应用普通中小规模集成电路芯片。
成本控制在20元内。
三：设计方案拿到题目，通过分析问题和初步的整体思考，设计出如下方案：整体功能的实现需要以下三个模块来实现：检测及判断电路模块，这也是最重要的模块，还有加法计数及加减计数模块，用以计算进门人数及店内的人数。
还有一个语音模块。
检测和判断电路模块用两个JK触发器来实现，其中通过实验台上的脉冲开关给出脉冲信号，以使JK触发器触发。
计数模块分为加法计数和加减计数，其中连续累加的部分通过74LS161来实现而加减部分通过74LS192来实现，并通过7448和七段数码管显示数字。
语音信号模块则用到四个放大器。
其中设计思路如下图所示：所以经过考虑，列出实验所需的实验器件：器件清单如下(由于没有160芯片，故采用161和与非门接成十进制计数器)：1.设计所需的元件：74LS161（四位二进制同步计数器） ---------------------- 1个；74LS192（加减计数器） ------------------------------ 1个；74LS112（双JK触发器） ----------------------------- 1个；74LS00（与非门） ------------------------------------ 1个；实验板一个；万用表一个；导线、锡若干；2．工具：剥线钳、镊子、电铬铁等。
网点智慧迎宾系统方案设计方案 (2)
网点智慧迎宾系统方案设计方案智慧迎宾系统是一种可以提供客户迎宾、导航、推广、数据统计等一体化服务的智能化系统。
针对网点智慧迎宾系统的设计方案，以下是一个参考：一、系统硬件设计1. 迎宾机器人：采用人形或机器人形态，搭载语音识别和人脸识别技术，能够进行自然语言交流和人脸识别注册，实现客户迎宾和身份认证功能；2. 触摸屏导航终端：安装在网点入口处或主要服务区域，提供网点地图、服务导航和广告推广等功能，可通过触摸屏操作进行选择；3. 智能显示屏：分布在网点的不同位置，用于展示网点相关信息、服务推广和广告宣传等；4. 数据采集终端：安装在不同区域，用于采集客户大数据，包括客户进入时间、停留时间、浏览商品信息等；5. 室内定位设备：使用蓝牙、Wi-Fi等技术，实现客户在室内的定位和导航功能；6. 服务器和云端存储：用于存储和分析大数据，支持系统与其他系统的数据传输。
二、系统软件设计1. 语音识别和交互系统：配备先进的语音识别和语义理解技术，实现与客户的自然语言交互；2. 人脸识别系统：采用人脸识别算法，实现客户身份认证功能；3. 导航和定位系统：结合室内地图和客户位置信息，实现客户的导航功能；4. 客户信息管理系统：记录客户的基本信息和行为数据，用于客户画像和服务个性化；5. 广告推广系统：根据客户画像和行为数据，进行个性化广告推送；6. 统计和分析系统：根据数据采集终端采集的数据，对客户行为进行统计和分析，为网点提供数据支持。
三、系统功能设计1. 客户迎宾功能：通过人形或机器人形态的迎宾机器人，提供客户迎宾、问候和引导服务；2. 客户导航功能：通过触摸屏导航终端，提供网点地图、服务导航和产品介绍等，方便客户快速找到目标区域；3. 客户身份认证功能：通过人脸识别技术，实现客户身份的自动认证，提高服务效率；4. 广告推广功能：根据客户画像和行为数据，通过智能显示屏和触摸屏导航终端，进行个性化广告推送；5. 数据统计和分析功能：通过数据采集终端、客户信息管理系统和统计和分析系统，对客户行为进行统计和分析，并为网点提供数据支持，优化服务。
迎宾机器人机械臂机构创新设计及外观设计研究
CHUANGXINKEJI 2013.04CHUANGXINKEJI 迎宾机器人机械臂机构创新设计及外观设计研究宋文孙传祥（山东大学，山东济南250061）本次设计以山东大学和齐鲁医院的合作命题“迎宾机器人设计”为依托，力图对现有的技术和产品形态进行改良。
在结构设计方面，采用无纸化的作业方式，利用三维实体软件Pro/E 进行结构设计，利用ADAMS 软件进行运动学分析和仿真,并对机器人结构及运动特性进行优化。
在外观设计方面，利用Rhinoceros 三维设计软件对设计进行三维表现，并结合Flash 技术对设计进行动态效果展示。
在这个过程中装配图和零件图相互关联，由粗略到反复细化、符合装配图和相关零件图一致性的要求，大大优化了设计过程。
结构设计机械臂的创新设计是本次研究的重点。
设计方案应能满足5个自由度的要求，同时结构尽量简单、成本低、重量轻。
因此，在机械臂的设计中创新性地采用了锥齿轮结构，并采用电磁离合制动器来进行相关的控制，该种形式的机械臂具有结构简单、轻盈、易于控制等特点，整个机械臂驱动只需一个电机，关节处需要的动力均从传动链上通过电磁离合制动器获得。
整体结构简单、轻盈。
在此基础上，进一步设计了机械臂的整体结构。
关键部分为电磁离合制动装置和锥齿轮结构的运用。
如图1所示。
与传统机械臂相比，电磁离合制动器的使用，使得锥齿轮的驱动作用在机械臂上产生多样的运动效果，而钢丝传动链保证了动力传动到机械臂的各个运动部位。
当电磁离合制动器处于不同挡位的时候，配合锥齿轮对动力传递方向的改变，能够驱动产生不同的运动效果。
如图1中A 制动器，两个挡位使臂部关节可以在两个垂直维度上进行运动，从而产生两个自由度；肘部B 制动器挡位的改变可以驱动肘部产生一个自由度的运动；腕部锥齿轮和C 、D 两个制动器的组合，使腕部带动手部产生了2个维度上的运动，分别是手腕的上扬和手部的旋转。
由此可见，机械手臂共实现5个自由度，由此便实现了机械臂用单一电机驱动5个自由度的设计。
基于单片机的迎宾机器人设计
1 迎宾机器人整体方案设计本次设计的迎宾机器人整体外形是一个机器人卡通头像，尺寸小巧，外形可爱，适合摆放于桌面或台面上。
此机器人采用STC90S52单片机作为控制核心。
机器人的眼睛采用LED 点阵屏制作，可以显示眨眼、微笑等多种表情效果。
机器人的鼻子部位安装了热释红外探测头，可以检测到是否有人靠近。
机器人的嘴巴部位安装了喇叭，可以进行语音说话、唱歌等功能。
2 迎宾机器人硬件设计系统的硬件部分包括主控器模块、显示模块、语音模块和传感检测模块。
2.1 主控器模块设计本次设计采用STC90S52单片机作为主控芯片，其具有优异的性价比、功耗低等优点。
STC90S52单片机为40脚双列直插芯片,共有4个8位的I/O 口（P0、P1、P2、P3），每一条I/O 线都能独立地作输入或输出。
18引脚和19引脚接时钟电路， 9引脚接复位电路，20引脚为接地端，40引脚为电源端。
31引脚接高电平，代表使用内部ROM。
2.2 显示模块设计本次设计采用两个16*16的点阵屏作为机器人的眼睛。
点阵屏显示功能较好，可显示大量汉字和字符、图形，显示多样，清晰可见，并且成本相对较低，适用于各类仪器、小型设备的显示领域。
此次设计通过程序控制使两块点阵屏显示睁眼、眨眼、微笑三种表情效果。
显示模块接线图如下图1所示。
其中显示屏+5V、GND 连接电源5V。
单片机端口P0.0-P0.3分别连接点阵屏A、B、C、D 端口，用于控制16行。
通过2路HC138控制 SCK 时钟，SCK 端口连接单片机P2.5端口。
点阵屏LATCH 锁存连接单片机P2.6端口。
点阵屏R1红色数据信号连接至单片机P0.4端口，G1绿色数据信号连接至单片机P2.4端口，OE 使能端连接至单片机P2.1端口，使用此引脚控制拖尾现象。
图1 点阵屏显示模块接线图2.3 语音模块设计本次设计采用MY-F1090语音播放板作为语音模块，如图2所示。
MY-F1090语音播放板是一款应用于大功率场合的语音播放板。
迎宾机器人设计方案
迎宾机器人设计方案迎宾机器人设计方案一、引言迎宾机器人是一种能够主动接待和引导客人的机器人。
它可以通过语音和图像识别等技术与客人进行交流，并提供有关酒店、景点等相关信息。
本文将介绍迎宾机器人的设计方案。
二、主要功能1. 接待客人：机器人能够根据预定信息识别客人并进行个性化的问候。
通过酒店的客房预定系统，机器人可以自动识别客人并提供相应的服务。
2. 提供信息：机器人可以回答客人关于酒店设施、餐饮、交通等方面的问题，并提供相应的指引。
3. 引导客人：机器人可以通过语音和动作的方式引导客人到达目的地，例如酒店前台、客房等。
4. 语音交流：机器人具有语音识别和语音合成功能，能够与客人进行自然流畅的对话。
客人可以通过语音提问并得到机器人的解答。
5. 图像识别：机器人可以通过摄像头对客人进行人脸识别，从而提供个性化的服务。
此外，还可以通过图像识别识别客人的手势，例如指示需要帮助的方向等。
三、技术要点及实现方式1. 语音识别与合成：机器人可以通过集成语音识别和合成技术，实现与客人的语音对话。
可以使用现有的语音识别和合成引擎，如百度语音识别和合成的API等。
2. 图像识别：机器人可以通过摄像头对客人进行人脸识别和手势识别。
可以使用现有的人脸识别和手势识别算法，如OpenCV等。
3. 移动机器人平台：机器人可以使用移动机器人平台，通过激光传感器和导航算法，完成客人引导的任务。
4. 语义理解与对话管理：机器人需要具备语义理解和对话管理的能力，能够理解客人的意图并提供相应的回答。
可以使用现有的自然语言处理和对话管理技术，如百度对话开放平台等。
四、优势和应用前景1. 优势：迎宾机器人能够提供24小时不间断的服务，不受疲劳和情绪影响，保证了服务的连续性和一致性。
与传统的人工接待员相比，机器人更能满足客人的个性化需求，并且具有更高的效率。
2. 应用前景：迎宾机器人可以广泛应用于酒店、机场、商场等场所，为客人提供个性化的接待和引导服务。
迎宾机器人设计报告
迎宾机器人设计报告1.一设计目的:学习了解电路图的构造, 了解机器人的制作与运用, 训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决实际问题的能力。
运用C语言, PLC及单片机等已学知识来完成机器人的制作及编程。
1.二设计要求:机器人具有：自主移动能力, 语音对话能力, 指引能力, 自动壁障能力, 自动判断能力, 人脸识别。
在设计中主要应用了语音识别技术、图像识别技术、电机控制技术、计算机通信技术、单片机应用技术、机械设计技术、材料成型技术, 涉及到信息、机械、材料、美学等多学科。
1.三机器人原理图:机器人整体简图:机器人理框图:四人脸识别功能:机器人根据头部的摄像头进行人脸识别功能存储到计算机中并保存, 存在“熟人”以功能, 并可以在计算机中存储特定人员的资料, 需要时可在计算机中调出并显示于主屏幕, 且进行语音介绍。
五器人运动能力:机器人可以自主移动, 根据周围信息躲避障碍, 机器人有自我保护措施, 避免碰撞。
机器人可在规划路径上移动, 可以向前、后、左、右、转弯等移动。
机器人的头部可以左右转动45度等功能。
四机器人材料清单:1.需要个4个轮子2.4个减速电机, 6个驱动电机3.1块100*150的液晶显示屏.4.1个单片机控制器.5.1个小型音响.6.4个壁障感应器,1个红外线感应器,1个超声波感应器7.1个麦克风(用于语音识别)8.1个摄像头(实现人脸识别)9.2根1米铝合金（12×12×2000）10.层板 r250㎝×1㎝11.固定外观造型需要木条12.纸板, 做外观需要, 图上的纽扣就用拉花做。
智能迎宾机器人的设计
摘要 ：设计 了一款迎宾机器人 ，它可 以实现迎 宾 、人机对话 、指纹签到 、签 到汇总 、地点查 询 、部门介绍等接 待客人 的功能 。
给出了迎宾机器人 的设计方案及硬件软件设计 ，方案稳定可靠 ，具有实用价值 ，值得推广 。 关键词 ：智能 ；机器人 ；人机对话 ； 指纹 签到
中图分类号 ：Ｔ Ｐ ２ ４ ２ ． ６ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ９—９ ４ ９ ２ｆ ２ ０ １ ７）０ ７—０ ０ ７ ０—０ ３
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｒ ｏ ｂ ｏ ｔ ｒ ｅ ｃ ｅ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｔ ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｎ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｒ ｅ ｃ ｅ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｍａ ｎ － ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｄ ｉ ａ ｌ ｏ ｇ ｕ ｅ， ｆ ｉｎ ｇ ｅ ｒ ｐｒ ｉ ｎ ｔ
点 位置 、部门介绍等功能 】 。系统 方案框图如图 １ 所示。
２硬 件 设 计 １
２ ． １ 主控 芯片 Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ ４ ２ ９
Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ ４ ２ ９是 Ｓ Ｔ公 司一款 基于 Ａ Ｒ Ｍ Ｃ ｏ ｒ ｔ ｅ ｘ Ｍ ４内核
部 门介绍等接待 客人 的功能 ，给人们带来管理便利 。
Ｕ 刖 昌
语 音识 别处理模块 可以进行简单 的 日常提问进行识别并用
相 应 的 回答 ，触 摸 屏 界 面 实 现 人 机 互 动 ，可 以 实 现 查 询 地
随着技 术的发展 ，智能 服务正在融人群众 的生活 。智
能机器人 的应用 ，大大提高人们 的工作效率 ，并减 少投入
智能迎宾机器人控制系统设计
智能迎宾机器人控制系统设计摘要：本文设计了一款基于STM32的智能迎宾机器人控制系统。
该系统使用STM32芯片作为主控芯片，通过语音模块、周边环境检测模块、人脸识别模块的配合，实现了自主迎宾、路径自主规划、面部及语言识别、人机对话、智能跟随等功能。
实际测试分析结果表明，系统达到了预期设计的目标，具有低成本、低功耗、高性能的特点。
关键词：迎宾机器人；单片机；控制系统；智能目前，迎宾机器人的控制系统存在功能单一、调试不便、后期维护困难等问题，本文针对以上问题利用模块化编程思想，设计了一种基于物联网技术的迎宾机器人系统，通过将嵌入式系统、传感器应用与物联网技术进行有机结合，为迎宾机器人控制系统设计提供一种新思路。
1 系统总体设计智能迎宾系统利用多种传感设备实现周围游客目的地信息的获取，利用STM32单片机将采集的信息进行分析，通过WIFI、ZigBee等模块将信息传输至驱动机构，通过机器人将游客到达相应的地点。
2 硬件设计（1）控制模块根据本系统具有实时性强、外设多、需具备网络通信功能等特点，选择了STM32F103ZET6芯片作为核心处理器，其工作电压范围为2.0-3.6伏。
它集成了丰富的片内资源，包括256K至512K字节的闪存程序存储器，高达64K字节的SRAM，3个12位us级的模数转换器，转换范围为0至3.6伏，多达112个快速I/O口、11个定时器、13个通信接口等，有效的简化了外围电路的设计以及硬件设计的成本。
（2）语音交互模块的设计系统采用的是科大讯飞AIUI评估板，将游客提出的问题与云端指令库进行对比，随后将云端指令库中的信息发送至开发板，开发板进行指令与语音的转换，实现游客与机器人之间的对话。
（3）周边环境检测模块设计检测模块由人体感应模块、红外测距传感器、超声波传感器组成。
HC-SR501人体感应模块的信号是数字信号，信号输出端口可以直接连接到STM32单片机。
GP2D12红外测距传感器的信号是模拟信号，可通过STM32单片机的A/D转换模块处理后触发机器人相应操作。
迎宾机器人总体设计
摘要服务机器人系统是集机械工程、电子技术、计算机技术、传感技术、智能控制技术等技术的综合系统,在服务行业使用机器人,要求机器人服务技术含量高,对用户具有使用价值。
首先从机器人发展现状出发,重点介绍了服务机器人国内外研究与应用现状。
在分析现有服务机器人的基础上,提出利用新型数据处理芯片对迎宾机器人控制系统进行改进,能进行一定的人员与语音识别,实现人机交互,提高控制精度和响应速度。
本文讨论了迎宾机器人的机械系统结构,对迎宾机器人从控制到驱动执行机构进行了研究,并设计了迎宾机器人的机械结构。
同时还对机器人驱动系统进行了分析与设计,主要包括执行电机的选择以及选择相配的驱动器。
采用性价比高,控制简单的步进电机驱动,通过混合式步进电机驱动器,以采用外部控制模式,控制了步进电机的脉冲与方向,从而带动机械本体完成行走运动。
最后,本文设计出迎宾机器人眼部传感器设置,制作了热释电红外传感器装置,并进行了机器人胸前LED液晶显示器字幕显示,并对结果进行了对比分析。
实验表明,所设计的机器人的机械系统和手部执行机构能够较好地满足迎宾机器人的运动控制要求。
关键字：迎宾机器人控制系统机械结构AbstractService robot system is the same set of mechanical engineering, electronics technology, computer technology, sensor technology, intelligent control technology and other technology system, using robots, robots with high technical content, the user has a use value in the service sector. First, starting from the robot development status, focusing on domestic and foreign research and application of service robots. Based on analysis of existing service robots, the new data processing chip to improve the welcome robot control system, certain officers and speech recognition, to achieve human-computer interaction, and improve the control accuracy and response speed. This paper discusses the mechanical system structure of the welcome robot, welcome robot from the control to the actuator has been studied, and to design the mechanical structure of the robot Welcome. The robot drive system analysis and design, including the motor selection and select the drive to match. Cost-effective, simple control of the stepper motor drive, hybrid stepping motor drive to the external control mode, control of the stepper motor pulse and direction, so as to drive a mechanical body to complete the walking program. Finally, we design a welcome robot eye sensor set, produced a pyroelectric infrared sensor device, and the robot chest LED LCD display subtitles, and the results were compared. The experiments show that the design of the robot's mechanical systems and hand the implementing agencies to better meet the welcome robot motion control requirements.Keywords： welcome robot control system mechanical structure目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (1)第1章绪论 (1)1.1 迎宾机器人的定义和分类 (1)1.2 迎宾机器人的设计前景 (1)1.3 迎宾机器人的设计原理 (2)1.4 结论 (2)第2章总体结构的设计 (3)2.1 开发目标和原则 (3)2.1.1 机器人达到的目标动作 (3)2.1.2 设计原则 (3)2.2 参考方案 (4)2.3 迎宾机器人整体的三维设计模型 (4)2.4 运动手臂的三维设计模型 (5)第3章方案详细设计 (6)3.1 手臂的详细设计 (6)3.1.1 基本要求的确定 (7)3.1.2 手臂动作的基本参数 (7)3.2 机器人驱动装置的一般要求 (7)3.3 迎宾服务机器人的驱动方式 (8)3.4 电机的选择 (8)3.4.1 臂部直流电动机的选择 (8)3.4.2 肘关节电动机的选择 (9)3.4.3 腕部电机的选择 (10)第4章机器人机械传动件的设计 (11)4.1 传动轴的设计 (11)4.1.1 主轴材料的确定 (11)4.1.2 初步估算轴的直径 (11)4.1.3 各轴段直径的确定 (11)4.2 锥齿轮的设计 (12)4.3 大齿轮的设计与校核 (13)4.3.1 设计参数 (14)4.3.2 布置与结构 (14)4.3.3 材料及热处理 (14)4.3.4 检查项目参数 (14)4.3.5 强度校核数据 (15)4.4 蜗轮蜗杆的设计 (16)4.4.1 设计校核 (16)4.4.2 蜗轮工作图 (17)第5章壳体的设计 (18)5.1 箱盒的设计 (18)5.2 肩部连接板 (18)5.3 联轴器的选用 (19)第六章控制部分设计 (20)6.1 控制方案概述 (20)6.2 手臂硬件需求分析 (21)6.3 控制系统结构 (21)6.4 控制芯片及I/O接口芯片的选型 (22)6.4.1 8051单片机介绍 (22)6.4.2 编码器 (24)6.4.3 零位开关 (24)6.4.4 电机驱动装置 (24)6.4.5 热释电红外传感器 (25)6.4.6 HD44780液晶显示器 (26)6.5 控制软件设计 (29)6.5.1 主程序流程 (29)6.5.2 迎宾动作子程序 (31)6.5.3 目标点控制子程序 (32)6.5.4 关节归零子程序 (34)6.6 控制回路整体测试 (36)致谢 (37)参考文献 (38)第1章绪论1.1 迎宾机器人的定义和分类工业机器人。
迎宾机器人造型设计研究
科技 曩向导
２１年第 １期 ０２ ２
迎宾机器人造型设计研究
高 莹 谢金华 胡菲娜 （ 山东大学 山东 济南 ２ ０ ６ ） ５ ０ １
【 要】 摘 近年 来， 迎宾机器人 已 用于各 大场所和商业活动 中。随着科 学技术的进步 ， 应 当功能 已不再是有 力的竞争点 时， 成功的造型设计 将成就一件 产品从众 多同质化产品 中 脱颖 而出。 文从安全性和 宜人性两方面着手， 本 通过对人 类生理 、 心理需求以及 产品形 态、 色彩 、 材质三要 素的分析． 总结了迎宾机器人造型设计应遵循 的设计原则。 【 关键词 】 迎宾机 器人； 造型设计； 安全性 ； 宜人性 ． 科技 已经成为引领人类 生活发展最强 劲的源动 力 迎宾机器人作为 时代发展的产物 ． 以其 用途 的便捷性 、 高效性及广 泛性 ． 在越来越多的场合 ． 代理人类 执行 各种迎宾 工作 。 主要担任导 它 游、 讲解 、 宣传 、 查询等工作 ， 我们可 以在博物馆 、 展览馆及各类商业活 动 中见到迎宾机器 人工作 的身影 迎宾机 器人执行 的是“ 物一人 ” 的交互 模式 ． 与之互 动 的对 象是 人． 这与工业机器人的“ 物一物” 模式有本质上的差别 人类是拥有感 情 的． 会对产 品产生 理性和感性双方 面的认 识和理解 ． 除了获取功能 上 的需求外 ． 还渴望获得情感上 的共鸣 。 因此 ． 同时满足用户对于科技 和情感的双方面需求 ， 是迎宾机器人造型设计研究 的核心之处 。
产品通过设计 的最终载体——形态 ．表达 出其 独特 的属 性和 内 涵。 那么 ． 优秀的造 型设计 ， 则会造就一件产品成为技 术与艺术完美结 合的工艺品。 从形象方 面考 虑 ． 迎宾机器人一 般采用仿人形态 ． 生形态 的 与仿 机器人相 比． 类人机器人迎宾接 待更具亲和性 ． 其以儿童形象 为 用 尤 首要仿照的对象。可爱、 天真 、 活泼 、 顽皮是人们对儿童形象最普遍 的 印象 ， 无论是年轻人还是老年人都乐于接受带极具亲和力的形象 。 同时机身整体设计应遵循 “ 头轻脚重 ” 的原则 视觉方面 ． 上大下小会 给人带来头重脚 轻的不稳定感 ． 给用户造成可能倾 斜、 倒塌等不安 全 的心理感受 。 同时 ， 头重脚轻使机体 的重心位置上移 ． 本身就会存在倒 塌 的安全隐患 。 因此 ． 底盘的设计应 比其他部位宽大 ． 使重心集 聚在 机 体 的底部 ． 防止因重心靠上而倾斜倒塌 的意外发生 形态设计 应尽 量采用弧线形 元素 ． 一方面 ． 优美 圆滑的弧线形 给 用户带来轻松 、 亲切的视觉感受 ， 而提升迎宾机器人的友好形象 。 从 另 方面 ， 从安 全 的角度 考虑 ． 角 、 尖 锐角 等突出部分很 可能会 刮伤 用 户， 而弧线形设计 由于其角度 的圆滑 ， 增加 了接触 面的面积 ， 则有效 避 免 了与人们在交互时造成对 用户身体 的伤害 ２２色彩要素 ． 据研究考证 ． 色彩较之形态对人 的吸引力往往更加深刻 。当一 件 产 品展 现在我 们面前时 ． 色彩 首当其冲吸引我们 的眼球 ． 显示 出其 先 声夺人 的魅力 。 与人类相 同的是 ， 色彩也是 富有感情的 ， 同色系 、 不 色调及 明暗度 的色彩会给人带来不同的心理感受 。针对智能产 品迎宾机器人 而言 ． 如何将科技性与友好性得 以体现 ， 是色彩设计首要考虑 的方 面。如蓝 色是一种可以体现科技 ， 同时又是清爽 、 干净 的颜色 ， 运用在机器人 局 部在传达产品科技感的同时 ．还能带给用户轻松愉悦 的视觉享受 ． 减 少游客视觉上 的疲劳感 ； 红色传达 出热烈 、 激情的视觉感 受。 尤其红 色 是 中华 民族最喜爱的颜色 ． 局部使用红色可 以提升机器人饱满 的服务 状态 ， 同时也能凸显中华民族热情好客 的民族文化 同时 ， 各种色彩给人的轻重感不 同． 轻盈 、 舒张是浅色系带给人们 的视觉感受 ； 而深色系分量感偏重 ， 给人一种 内聚感 ． 增加用户视觉 的 冲击力和分量感 ， 产生压抑和不安全 的心理感受 ， 不适合大面积使用 因此 ， 迎宾机器人主体适合采用清爽 、 明快 的浅色系。 白色是色 系中 如 明度最高的颜色 ． 有极 强的调 和性 ． 易与其他色彩搭配 ． 并能和谐 的融 人到周 围环境 中。同时白色 又是一种心理感觉最轻的颜色 。 依附在造 型中能够降低产品的重量感 。从安全角度考虑 ． 迎宾机器人属于体量 较大 的产品 ， 白色的使 用可以降低其视觉重量感 ． 增加视觉稳定性 ． 从 而满足用户 心理上的安全感 如果设 计 中需要两种及 以上的色彩搭 配． 也应遵循 “ 头轻脚重 “ 原则 ． 躯体上部采 用浅色 ． 部位置 采用深 底 色． 上轻下重的色彩搭 配给人稳定的感觉 ２ 材质要 素 ＿ ３ 《 考工记》 中记载 ： “ 天有 时 ， 有气 ， 地 材有美 ， 工有巧 ， 合此 四者 ， 然 后可 以为 良” 。材料是产 品以体现的物质载体 ， 材质的合理运用 ． 加之 优美的形态和色彩 。 能淋漓尽致的体现出产品的美感 和生命力 才 材料固有的属性 赋予材质特殊 的美感 。不 同性质的材料 ． 传达 出 不 同的视觉 、 触觉感受 。塑料材质以其柔和 、 弹性 的固有属性 ． 赋予机 体亲切 、 安全 、 温暖的视觉 和触觉感受。 与之相反的金属 ． 则饱含坚 固、 硬朗 、 冰冷的特性。就迎宾机器人而言 ， 塑料是较为合适 的材质之选 塑料材质赋予了机器人亲切 、 、 友好 和善的性格 ． 从而降低初次体验 的 用户 ， 对机器人表现出本能的恐惧感与排斥感 。 从材质光泽度方面来 看 ． 机体不宜赋予反光强度过高 的材 质 ． 以 免机体反射环境光线刺伤用户的眼睛， 给用户造成生 （ 下转第 ３ ５页） ０
迎宾机器人设计
1引言1.1设计目的机器人可以干人不愿意干的事，把人从有毒的、有害的、高温的或危险的，这样的环境中解放出来，同时机器人可以干不好干的活，比方说在汽车生产线上我们看到工人天天拿着一百多公斤的焊钳,一天焊几千个点，就重复性的劳动，一方面他很累，但是产品的质量仍然很低；另一方面机器人干人干不了的活，这也是非常重要的机器人发展的一个理由，比方说人们对太空的认识，人上不去的时候，叫机器人上天，上月球，以及到海洋，进入到人体的小机器人，以及在微观环境下，对原子分子进行搬迁的机器人，都是人们不可达的工作。
机器人是一个具有有类人的功能，比如说作业功能；感知功能；行走功能；还能完成各种动作，还有一个特点是根据人的编程能自动的工作，这里一个显著的特点，就是可以编程，改变工作、动作、工作的对象和工作的一些要求。
是人造的机器或机械电子装置，所以这种机器人仍然是个机器。
但是目前还没有一个统一的有关机器人定义，一般来说认为机器人是计算机控制的可以编程的目前能够完成某种工作或可以移动的自动化机械，这是美国工程师协会定的一个定义，但日本和其他国家也对机器人有不同的看法，从完整的更为深远的机器人定义来看，应该更强调机器人智能，所以又提出来机器人的定义是能够感知环境，能够有学习、情感和对外界一种逻辑判断思维的这种机器。
那么这给机器人提出来更高层次的要求，所以要求设计出机器人。
1.2设计背景首先我介绍一下机器人产生的背景，机器人技术的发展，它应该说是一个科学技术发展共同的一个综合性的结果，也同时，为社会经济发展产生了一个重大影响的一门科学技术，它的发展归功于在第二次世界大战中，各国加强了经济的投入，就加强了本国的经济的发展。
另一方面它也是生产力发展的需求的必然结果，也是人类自身发展的必然结果，那么人类的发展随着人们这种社会发展的情况，人们越来越不断探讨自然过程中，在改造自然过程中，认识自然过程中，实现人们对不可达世界的认识和改造，这也是人们在科技发展过程中的一个客观需要。
迎宾机器人的系统设计开题报告
课题类型：A、工程设计，B、工程技术研究，C软件开发，D机械设计，E、实验研究,F、理论研究，G其它
青岛理工大学琴岛学院
毕业设计（论文）学生开题报告表
课题名称
迎宾机器人的控制系统设计
课题来源
课题类型
导师
学生姓名
学号
专业
一•调研资料准备：
【1】张建伟， 现代智能机器人前景及技术，先进技术研究通报。
【2】上海市机器人协会，服务机器人技术发展趋势。
【3】王田苗，陶永，陈阳，服务机器人技术研究现状与发展趋势，中国科学：信
息科学。
【4】 宋章军，服务机器人的研究现状与发展趋势，。
【5】 杨洁，CAN总线在移动机器人中的应用研究，西安科技学院硕士学位论文。 【6】 春杰，王曙光，亢红波著，CAN总线技术，北京航空航天大学出版社。
【7】张鹏，嵌入式语音合成系统的研究与实现，武汉理工大学硕士学位论文。
二•设计目的：
在竞争日益激烈的今天，各行各业为了提高竞争力，纷纷推出了各种新奇的 事物来吸引消费者，经过长时间的市场调查，发现各种商场、宾馆、舞厅等场所其 门口都站有一排或两排迎宾小姐，这种迎宾方式不但消耗了大量的物力资源，而且 由于现在人力资源成本的不断增加，这样就大大加大了企业的生产成本，此外还由 于服务人员长时间从事单调重复的工作，造成对工作的热情锐减，从而影响服务质 量。针对这一现象我决定开发一套自动电子迎宾机器人装置，虽然现在市场上使用 的自动电子迎宾运用了人体感应检测和语音输出来实现的，但是这种产品没有进出
四•研究方法或技术路线：
1•阅读相关资料，仔细分析和研究其中的设计原理。
2.认真学习相关的电路原理和知识。
3.根据任务要求认真思考并确定设计思路，在指导教师的帮助下确定设计方案。
迎宾机器人
毕业论文课题名称迎宾机器人院/专业机械工程学院/ 机电一体化班级学号学生姓名指导教师：2016年5月24日毕业设计（论文）报告纸┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊摘要随着社会日新月异的飞速发展，人的地位是显得越来越重要，一些比较枯燥无味的工作越来越没人愿意去做，让人类从一些简单枯燥的工作中解放出来成为一种必然的趋势。
而迎宾机器人的出现，就完美的解决了这一系列的问题。
不仅可以代替人去工作，而且节省了开支，可谓是一举两得。
在实际应用中，迎宾机器人已经开始慢慢的在生活中崭露头角。
上海海底捞火锅，包括隆力奇生物有限公司等，都已经开始使用迎宾机器人，取得了相当令人满意的成果。
因此我决定用PLC 为控制器，光电传感器为检测器，步进电机为驱动器，设计一个迎宾机器人。
关键词：PLC、迎宾机器人、光电传感器、步进电机毕业设计（论文）报告纸┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ABSTRACTWith the rapid development of social changes with each passing day, the person's status is more and more important,no one would like to do some boring work. It is being an inevitable trend to let the human liberate from some simple boring work. With the appearance of the robot receptionists, it solves series of problems effectively. Not only can replace human to work, and save the expenses,it may be said to kill two birds with one stone.The robot receptionists have begun to slowly cut a figure in the life in practice. Haidilao hot pot, the boss of hot pot industry in Shanghai,including many restaurants and places of public service such as llq biotechnology,which have begun to use robot receptionists, and obtained fairly satisfactory results.So I decided to use PLC as the controller, photoelectric sensor as the detector, step motor as actuator , to design a robot receptionist.Keywords: PLC,Robotic receptionists, Photoelectric sensor,Stepper motor毕业设计（论文）报告纸┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第一章绪论 (1)1.1本课题的背景及意义 (1)1.2迎宾机器人的当前状况与前景展望 (1)1.3迎宾机器人的组成 (2)1.4本设计的主要内容 (2)第二章迎宾机器人的总体方案 (3)2.1本设计的仿真迎宾机器人的试样要求 (3)2.2 仿真迎宾机器人的总体方案 (3)第三章机械结构的设计及硬件的选择 (4)3.1步进驱动系统 (4)3.2电动推杆 (6)3.3光电传感器 (8)3.4手臂装配图及关键部位零件图 (10)第四章可编程控制器PLC (11)4.1可编程控制器PLC (11)4.2 PLC系统的选择与设计 (12)第五章迎宾机器人的电气设计及控制程序 (14)5.1 PLC系统控制原理 (14)5.2 PLCI/O分配表 (15)5.3 PLC外部接线图 (15)5.4 PLC梯形图 (16)第六章整机调试的问题及解决办法 (23)致谢 (26)参考文献 (27)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一章绪论1.1本课题的背景及意义2007年，著名的比尔·盖茨先生曾经在一次会议中说过“家家都有机器人”。
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迎宾机器人设计报告
一设计目的：
1.学习了解电路图的构造，了解机器人的制作与运用，训练综合运用已经学过的理论和生
产实际知识去分析和解决实际问题的能力。
2.运用C语言，PLC及单片机等已学知识来完成机器人的制作及编程。
二设计要求：
1.机器人具有：自主移动能力，语音对话能力，指引能力，自动壁障能力，自动判断能力，
人脸识别。
2.在设计中主要应用了语音识别技术、图像识别技术、电机控制技术、计算机通信技术、
单片机应用技术、机械设计技术、材料成型技术，涉及到信息、机械、材料、美学等多学科。
三机器人原理图：
1.机器人整体简图：
2.机器人理框图：
四人脸识别功能：
机器人根据头部的摄像头进行人脸识别功能存储到计算机中并保存，存在“熟人”
以功能，并可以在计算机中存储特定人员的资料，需要时可在计算机中调出并显示于主屏幕，且进行语音介绍。
五器人运动能力：
机器人可以自主移动，根据周围信息躲避障碍，机器人有自我保护措施，避免碰撞。
机器人可在规划路径上移动，可以向前、后、左、右、转弯等移动。
机器人的头部可以左右转动45度等功能。
四机器人材料清单:
1.需要个4个轮子
2.4个减速电机，6个驱动电机
3.1块100*150的液晶显示屏.
4.1个单片机控制器.
5.1个小型音响.
6.4个壁障感应器,1个红外线感应器,1个超声波感应器
7.1个麦克风(用于语音识别)
8.1个摄像头(实现人脸识别)
9.2根1米铝合金（12×12×2000）
10.层板 r250㎝×1㎝
11.固定外观造型需要木条
12.纸板，做外观需要，图上的纽扣就用拉花做。