教育机器人实验室建设方案—20xx含人形机器人

教育机器人实验室建设方案—20xx含人形机器人内容摘要：

遥控套件 柔性力传感器 超声波传感器 产品配置清单 产品类别 产品名称 产品配置 \功能 主体 机器人本体 ARM 微控制器教学板（含 ARM 微控制器）、传感器和电子元器件、六自由度机械手对象套 件、教材、锂离子电池、Robotsoft 软件包及组装工具等 标配 传感器 PING)))超声波传感器 用于机器人障碍物探测物体和距离测量。 遥控套件 6 通 道调频无线控制系统 ， 所有信道 支持发射接收功能，广泛应用于机器人遥控 柔性力传感器 通过计算电容放电时间来测量压力的大小。 扩展 传感器 RF 无线通讯模块、嵌入式蓝牙通信模块 人形机器人 一、 DRBioloid 人形机器人简介 bioloid 是 一套科学教育、教学用的机器人套件组， 真正的模块化机器人套件 包， 采用 不同的模块化的运动关节（机 器人伺服马达），像积木玩具一样，可以建造各式各样的机器人，如 自主探索式机器人、四足的宠物机器人、六足的蜘蛛型机器人、双足的人型机器人等等。 学生可以从这些组合的动作，了解各种类型机器人的结构原理，同时可以达到以下教学的期望效果： ◆ 培养创意及科学的思考： ◆ 模块化机器人的建造概念； ◆ 动作教学及回放学习； ◆ 行为控制的程序设计，提升逻辑能力； 13 ◆ 用行为控制 (Behavior Control)软件，及动作编辑 (3D Motion Editor)软件， 规划不同的机器人动作行为模式，可提升逻辑判断能力。 产品的特点 : 1) 整合式设计：降低软硬件开发困难度。 2) 模块化设计：所有零件都可以拆换与组合。 3) 可塑性强：软、硬件附有技术文件，系统与模块可以自行应用。 4) 提供程序代码：提供范例程序和原厂光盘资料，方便学习系统设计。 5) 兼容性强：系统使用标准接口（ IEEE 、 RS232） 6) 扩充性强：提供扩充 I/O，使用者可以自行添加各种传感器。 7) 共通软件语言：全系列产品均可使用 C/C++来进行开发。 二、发展前景 本公司的人形机器人是一种高端模块化的教学实验平台， 集机械、电子、传感、控制、软件技术于一身，具有以下优势： 作为机器人学的研究平台可以进行如下学科研究： ◆ 类人机器人学研究 ◆ 运动学 /动力学研究 ◆ 先进控制研究 ◆ 行为控制研究 ◆ 步态发生研究 ◆ 轨迹规划研究 ◆ 基于现场总线的运动研究 1) 创意无限地体验机械设计，培养学生创新意识，拓展学生对机械、电子、控制、传感器、自动化系统等知识。 如下图为同一套件组装的各种机器人； 2) 基于 C 语言的行为控制编程方式：可用于 C 语言教学，行为控制教学实验； 3) 图形化的运动控制编程：可用于运动控制教学实验 ； 4) 采用万能组合结构，易于制作多种形状的机器人。 如下图所示： 14 三、 Bioloid 机器人套件 Bioloid 机器人套件，分成基础套件和高级套件，以满足用户不同的需求。 1. Bioloid 机器人初级版套件 机器人入门套件具有四个关节 (4 自由度 )的机器人 �适合给初入门的机器人爱好者。 包含有： � 1) CM5CM5 控制器（ 1 个） � 2) 4 个 AX12 12DC 伺服马达（ 4 个） � 3) 1 个 AXS1 机器人感测模块 �（ 1 个） 4) 初级版机器人外壳及安装螺丝等（ 1 套） 5) SMPS 外接 电源线 (12V,5A)�（ 1 条） 6) 可充电镍氢电池 (,2300mAh)（含充电器 1 套） 7) 软件光盘 �（ 1 个） 8) 快速入门使用手册（ 1 本） 可以组合成多种机器人如下： 2. Bioloid 机器人高级套件 1) 主要配置 : ① CM5CM5 控制器 �（ 1 个） 15 ② AX12 12DC 伺服马达（ 18 个） � ③ AXS1 机器人感测模块（ 1 个） ④ 高级版机器人外壳及安装螺丝（ 1 套） ⑤ SMPS 外接电源线 (12V,5A)（ 1 条） ⑥ USB 转串口转接器（ 1 个） ⑦ 串口数据线（ 1 条） � ⑧ 可充电镍氢电池 (,1000mAh)（含充电器 1 套） ⑨ 软件光盘 �（ 1 个） ⑩ 快速入门使用手册（ 1 本） ⑪ 选配部件：头部的红外接收器 (另外选购 ) ⑫ 选配部件： ZIG110 无线通信模块 (另外选购 ) 2) 特色： ① 支持内 建 (AllInOne)功能， 让 用 户 可 创 造全功能 机器 人。 ② 全新 CM510 主控制器。 16 ③ 百变组合，满足不同的教学和学习需求 需要。 ④ RoboPlus 功能強大易 学 易用之 开发软件。 3. Bioloid 专家版教学套件 易于制作多种形状的机器人，如下图所示： 17 18 1) 主要配置 : 2) CM5 控制器说明： ① 控制设备，在 PC 上编写程序，串口下载到 CM5； ② 可控制 28 个伺服电机， 10 个传感器模块； ③ 输入输出按钮 ； ④ 遥控接口； ⑤ 内置电池； ⑥ CM5 按钮可当输入装置，也可将两个 CM5 分别作为遥控的发送 /接收设备； ⑥ 操作模式 : 管理模式（ Manage） , 编程模式（ Program） , 运行模式（ Play）； ⑦ 状态 LED 灯 4 种（ POWER, TXD, RXD, AUX）； ⑧ 输入或命令按键 4 种（ U, D, L, R）。 19 3) 舵机与控制器的连接： 舵机接口 控制方式 控制器与舵机联结方式 ① 基于现场总线控制，系统重构方便； ② 提供位置反馈，速度反馈，温度反馈，扭矩高达 ； ③ 报警功能：内部温度 /扭矩 /电压超过额定范围，会反馈报警信号； ④ 作为机器人关节（控制范围： 0～ 300 度 )； ⑤ 位移 ,速度可控 (最小控制单位： )； ⑥ 为了控制位置，设 定了 0～ 1023 的控制值，控制精度高； ⑦ 可进行温度 , 负载检测； ⑧ 无限旋转模式 车轮。 四、传感器模块 AXS1 1． AXS1 传感器模块 介绍 Bioloid AXS1 可以是 “ 麻雀虽小，五脏俱全 ” ，包含多功能的 AXS1 感测模块 (如距离感测 , 声音感测等 ), 不像其它远程遥控的玩具 , Bioloid 机器人套件组 , 可以让使用者开发智能型的自主程控机器人。 20 AXS1 包含的传感器 ： ① 红外距离探测器 ② 红外遥控器 ③ 声音探测传感器 ④ 光度探测传感器 (3 个方向） ⑤ 温度检测 传感器 红外线传输 ： Bioloid 中使用红外线传输，可以透过 Behavior control 或是编写程序 控制。 声音侦测 ： 声音控制就是最好的沟通方式 ， 而 Bioloid Expert kit 让您的机器人也能办到。 该组件能够提供声音的强 度 侦测 、 声音时间侦测（运用于距离检测 ）并且具有声音计数的功能。 提供 256 step(0～ 256)来表示声音强 度。 红外线距离感测 传感器 技术参数如下： 重量 (g) 37 分辨率 10bit(1024) 输入电压 (V) 7V～ 10V(R 推荐电压 : ) 供应电流 40mA 温度 5℃～ +85℃ 信号命令 数字信号 协议类型 半双工异步串行通信 连接 (Physical) TTL Level Multi Drop (daisy chain type Connector) ID 254 ID (0～ 253) 通信速度 7343bps～ 1 Mbps 反馈 红外传感器 , 内部麦克风 , 温度 , 输入电压 , IR Remocon TX/RX Data 等 材料 工程塑料 五、软件介绍 behavior control programmer 21 行为控制编程界面 特点： 1) 基于 C 语言开发； 2) 传感器交互； 3) 认知现状 ,判断现状； 4) 产生行动。 2. 运动编辑器 motion editor 运动编辑器界面 22 行为控制语法 特点： 1) 3D 图形化编程环境 ； 2) 复杂动作简单化 ； 3) 可在行为控制中调用。 3. 机器人终端编辑器 robot terminal 机器人终端编辑器 特点： 1) 高级用户； 23 2) 用于管理机器人； 3) 方便地查看机器人内部数据。 六、产品配置 清单 产品类别 产品名称 产品配置 \功能 主体 机器人本体 CM5 控制器 2 个、传感器和电子元器件、外接电源 1 个、串口线若干、 CD 光盘 1 个、快速入门使用手册 1 本、Robotsoft 软件包及组装工具等 标配 传感器 机器人感测 模块 AXS1 可以实现距离感测、声音感测、无线接收等功能 机器人配件 1）、伺服电机 直流伺服电机的工作原理 机器人上。