Nao机器人写字学习方案

图４ 教 Ｎ ａ ｏ机器 人写字
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图 ３ 汉 字的识别训 练
图 ５ 动作 整合
着重谈谈这两方面的技术 。 文字识 别— —ＯＲＣ技术
ＯＣＲ技 术 ，简单 的讲就 是图像 文字识 别并转 化为 文本 文件 的技 术 。ＯＣＲ 技 术的发 展 ，经历 了如下 三个 阶段 ：第
当今科技突 飞猛进 ，机 器人和 人工智能是 当下的热点 ，
人形机 器人具有 人的形态 ，以模仿 真人作为 目的制 造的机器
还运用在社会学和 医疗保健领域 ，其研究项 目包括语音识别 、
视频处 理 、模式识 别 、自闭症治疗 、多智能体系统 、路径规 划等 。
人 ，是未 来机器 人发展的 方向 。既然 是人形机 器人 ，那么 有
Ｎ ａ ｏ语 音包
支持 １ ９种语 言 ， 包 括中 文 、英文 、 西 班 牙语 、 阿拉 伯语 、德 语等
其 中 Ｃｈ ｏ ｒ ｅ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｅ可视化编 程软件是 它最主 要的开发
平台， 作为机器人的总控设计 、 通讯 、 动作编排 、 调试等工具 。
总 体 技 术 方 案
Ｎａ ｏ机器人具有很灵活的可编程平 台 ，开发 平台主要 包 括 以下五个部分
Ｃｈ ｏ ｒ ｅ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｅ可 视化 从基础 到 研究型 逐 步深入 学 习开发 机器 人的 专 编程软 件 门软件 ，强大 的编程 系统 ，包含机 器 人动作 、 传感 器 、视觉 、声 音等 多个 领域 的开 发 。 Ｗｅ ｂ ｏ ｔ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｎａ ｏ三 维 通过三维模 拟引擎 ，可 以在—个虚拟 的机器人身 实 体模 拟器 系统 上测试开发 程序 ，从而研 究虚拟世界 与真实环境 之间 的差别 ，同时还可以添加 修改虚拟环境 。 监测 来 自 Ｎａ ｏ机器 人传 感器 和关 节的 全部 数 Ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ 监控 分 析系 统 据 ，并 以图 表形 式呈 现 ，可以 展现 闭环控 制及 了 解电机 使用 电流 的 情况 。
Ｎａ ｏ机 器人读 书写字 的总体 思路是 ：通过 Ｎ ａ ｏ自带的 摄像 头 （ 眼睛 ） 对 图片上的文字 进行摄像 ，然后进 行字符识
别并 朗读 ，再根据识 别的文字编 码调用书写动 作 ，完成汉字
的书写 。具体方案见 图 ２。
以上总 体技术 方案主 要用到 了字符 识别技 术 （ 即 ＯＲＣ
通过 Ｓ ＤＫ开 发 系统 ，可 以兼容 Ｃ＋ ＋ 、 Ｓ ＤＫ 专用软 件开 发系 统 ｐ ｙ ｔ ｈ ｏｎ 、Ｊ ａ ｖ ａ、Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ 、． Ｎｅ ｔ 等 十 多种编 程
语 言
Ｎａ ｏ机器人简介
Ｎａ ｏ机 器人是法 国 ＡＩ ｄ ｅ ｂ ａ ｒ ａ ｎ Ｒｏ ｂ ｏ ｔ ｉ ｃ ｓ公司花费 多年
图 １ Ｎａ ｏ机器人
一
技 术 ）和 Ｎａ ｏ机 器人动 作编 排这 两个技 术 ，接下 来让 我们
４ ３
◎１ ０万 一 ３ ０万
中国科技信息 ２ ０ １ ７年第 １ ０期 ・ Ｃ Ｈ ｔ Ｎ ＡＳ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ Ａ Ｎ Ｄ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ ＯＧ ＹＩ Ｎ Ｆ ＯＲ Ｍ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ Ｍ ａ ｙ ． ２ ０ １ ７
时 间研制 的一款可 编程新 型人工 智能机器 人 ，高 ５ ８ ｃ ｍ，重
４ ． ３ ｋ ｇ，拥有 ２ ５个 自由度 （ ＤＯＦ）的身 体 ，Ｎａ ｏ机 器人外 形如 图 １所示 。在研 究领域得 到世界范 围的广泛应用 ，不仅 应用于 机器人 研究 、人 工智能 、工程 学和计 算机科学领域 ，
Ｎ Ａ Ｏ写 字 总 体 设 计 方 案
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图２ Ｎａ ｏ识字写 字总体设计 方案
体 ；第 二阶段 ，基于手写体 字符识别 ，前 期仅限于 手写数字 的识 别 ；第三 阶段 ，对于 质量差的文 档和大字 符集识别 ，如
识 别汉字 。ｏＣＲ 技术 研究 已久 ，已有不 少成熟 的 ０ＣＲ 技 术 和 产 品产 生 ，比如 汉王 、云 脉 、ＡＢ Ｂ ＹＹ Ｆ ｉ ｎ ｅ Ｒｅ ａ ｄ ｅ ｒ 、 Ｔｅ ｓ ｓ ｅ ｒ ａ ｃ ｔ 等 。在众多的 ＯＣＲ 产品 中 ，Ｔ ｅ ｓ ｓ ｅ ｒ ａ ｃ ｔ 以其开
没有一种 方法 ，就像 教一个学 龄儿童 那样 ，也让一 个人形智 能机器人 通过学 习 ，掌握读 书写字 呢？ 下面笔者就 来介绍一 下在 Ｎａ ｏ智 能机 器人 上实 现上 述过程 的技 术方 案 。首 先让 我们来 认识一下什么是 Ｎａ ｏ机器人 。
Ｎ ａ ｏ机器人开发平台简介
一
写 ，所 以我 们 在机 器 人书写 汉 字 之前 ，我们 必 须先 教 会机 器人 怎么 写字 ，这 个过 程采 用手把 手 对 Ｎａ ｏ进 行示 教 。在
示教 过 程 中采 用 Ｃｈ ｏ ｒ ｅ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｅ可 视 化 编 程 软 件 根 据 时 间
阶段 ，识￣ Ｕ Ｅ Ｄ Ｂ Ｕ 体的数 字 、英文和部 分符号 ，必 须指定字
轴记 录示 每 个笔 画的 起始 位置 和 结束 位置 以 及手臂 各 个 关
Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ａ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ Ａ Ｎ Ｄ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ Ｉ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ Ｍ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ Ｍ ａ ｙ ２ ０ １ ７ ・ 中 国 科 技 信 息２ ０ １ ７ 年 第１ ０ 期
１ ０万 一 ３ ０万 ◎
Ｄ ＯＩ １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ４ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ — ８ ９ ７ ２ ２ ０１ ７ ． １ ０ ． ０ １ ５