基于LabVIEW和FPGA的串口通信舵机控制系统

舵机是仿人机器人的重要组成部分,为控制舵机实现仿人机器人表情再现,设计了一种基于LabVIEW和现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的串口通信舵机控制系统,首先在SolidWorks中完成模型的建立,然后采用可编程片上系统(SOPC)的设计方法,进行硬件设计,该系统以实现4路舵机的控制为例,能够根据实际情况增加或减少脉宽调制(PWM)模块,改变舵机的数量。然后通过软件编程设计,可以改变舵机的转速,软件编程是在Nios II环境下编写的。最后通过LabVIEW中的VISA控件实现了PC机与FPGA的串口通信,控制舵机的运行。

仿人情感交互表情机器人研究现状及关键技术

仿人情感交互表情机器人作为当前智能机器人研究领域中热门的研究方向之一,引起了广泛的关注.为了更加深入地研究仿人表情机器人,对日本、美国、欧盟和国内表情机器人的一些研究成果做了总结.分析了仿人情感交互表情机器人研究的理论框架和关键技术.最后,探讨了未来的发展趋势,对今后的研究方向提出了几点看法.

仿人面部表情机器人头部机构方案设计

为了赋予表情机器人更丰富的面部表情,并最终实现与人之间更和谐的交互,在对人类基本表情的形成与肌肉运动进行分析的基础上,提出了一种仿人面部表情机器人头部的机械结构设计方案,为后续研究提供了硬件平台支持.并对该机器人头部机构,包括眉毛、眼睑、眼球、能实现咀嚼动作的下颚以及颈部等的工作原理进行了详细说明,对多种方案的选择作了对比.最后,确定了表情机器人头部的机构设计方案.

基于HyperWorks仿人机器人面部表情仿真

仿人机器人面部表情的实现是人机交互的重要组成部分,为了实现仿人机器人的面部表情,首先通过观察日本女性JAFFE的大量照片,分析面部表情的动作特征,在原有的7种基本表情模型的基础上,增加感兴趣这种表情,将人的基本表情分为8种。然后根据基本表情的面部动作特征,设计机器人面部表情特征点。在Solid Works中建立三维模型,借助于Hyper Works有限元软件对8种基本面部表情仿真分析,得出在弹性皮肤上驱动的载荷参数,为机器人样机表情的实现提供了一定的依据。

计算机集成系统的大系统广义模型化研究

论述了计算机集成系统设计和开发所面临的问题和大系统广义模型化原理，并以计算机集成系统物理设计为对象，探讨了广义模型化方法在资源环境控制系统中的实现。

具有面部表情的仿人头部机器人系统的研制

为了促进机器人与人类自然、和谐的交流,实现人机交互,研制出具有面部表情的仿人头部机器人系统,主要包括仿人头部机器人运动机构和控制系统。仿人头部机器人具有22个自由度,包括眉毛推拉机构、眼部机构、下颚机构和颈部机构。采用FPGA作为舵机控制器,在Lab VIEW中设计控制界面,研制面部表情控制系统。通过对面部表情进行仿真,得到8种基本表情及对应的最佳位移载荷,在仿真过程中发现面部表情的实现与施加在面部皮肤上载荷的大小、载荷施加区域大小和约束位置的不同有关。实验结果表明,该机器人能够逼真地再现8种基本表情。

仿人机器人眼部运动准确控制与实现

在机器人眼部运动准确控制的研究中,人体的面部表情主要依赖于眼睛、眉毛、嘴和下颚,对眼部机构的研究是仿人机器人表情再现和人机交互的一个重要组成部分。用串联机构设计的眼球转动机构,无法解决眼球直径较小还要在里面放置摄像头的问题。提出采用空间RSSR机构设计了8自由度眼部机构,对眼球转动机构进行运动学分析,并在ADAMS中进行运动学仿真。针对单片机控制系统的控制精度低和抗干扰能力差问题,构建了以FPGA为舵机控制器、舵机为驱动装置的控制系统。实验结果表明,改进控制系统能够使得眼部机构实现同人眼一样的运动。在保证了眼球完整性的前提下,上述机构可以实现较大范围的角度转动,具有传动精确可靠、两个眼球独立控制的特点。