声控舞蹈机器人设计.doc

题 目： 声控舞蹈机器人 学校： 指导教师： 组别： 本科组 应用类别： 本科组 控制系统类 平台： MSP430 题 目： 声控舞蹈机器人 摘要（中英文） ???该项目——声控舞蹈机器人，是仿照人体结构设计的，具有15个自由度（每条腿含有4个自由度，每条胳膊有3个自由度，头部一个自由度），采用MSP430微控制器作为主控制器，凌阳61单片机作为辅助，实现了在声音指令的控制下，完成一套流畅而优美的太极拳动作、激情而热烈的街舞动作等舞蹈动作。 The project-sonic dancing robot, is modeled on the human body structure design, with 15 degrees of freedom (every leg contains four degrees of freedom, each arm has three degrees of freedom, the head is a degree of freedom), using MSP430 microcontroller as the main controller, sunplus 61 single chip microcomputer as auxiliary, realize the voice commands in under the control of complete a smooth and beautiful tai chi chuan action, the passion, and warmly hip-hop movement, dance moves. 引言 随着科技的发展，机器人研究水平的不断提高，对于机器人的智能化水平要求越来越高。在不久的将来，或许我们可以通过摄像头等各种传感器采集人体的一些动作，将数据传入计算机，通过专业软件的分析、处理从而得到一些控制信息，从而控制机器人完成相同的动作或更高级的动作，这样机器人就可以自己学习了。这样的机器人不仅可以迅速用于高危、高重复性、高强度的行业，而且可以用于记录展示一些具有娱乐观赏性的艺术舞蹈，还可以代替人从事一些服务行业，如导游、服务员等。 本项目基于以上背景，利用MSP430微控制器作为机器人的主控制器，使用凌阳61单片机处理语音信号，完成通过语音指令控制人形机器人完成太极拳等优美的动作;利用MSP430芯片丰富的内部资源，可以作为一个实验平台，完成实时在线通过图形界面编辑、控制机器人动作，通过增加其他功能模块，使机器人具有平衡、定位、人机交互等一系列的功能。 2．系统方案 在该机器人的设计中主要进行机械结构设计、驱动机构设计、驱动器及电源选择、硬件电路设计及软件算法实现等。 机械部分： 稳定性、平衡性和灵活性，同时保证一定的刚度；关节连接件的设计要合适，保证机器人行动起来灵活自如，动作顺滑平稳，并且具有一定的承受负载能力；机器人重心的确定，硬件控制电路板和电池等负载如何放置，以达到机器人运动时的平稳灵活 动力源： 驱动源的选择在保证稳定性、平衡性和灵活性的前提下，实现低成本、低功耗。 电源要求： 由于机器人的几何尺寸的限制，所以电源体积又不能过大；容量不能过小，至少满足一次完整跳舞过程；电源内阻不能过大，减小功耗；电源提供电机和逻辑电路的电压要求。 硬件控制板： 1）微控器的选择要求：(MSP430)低功耗，处理数据快，具有丰富的内部资源，易于与其他处理器通信；（凌阳61）具有强大的语音处理能力 2）信号调理电路的要求：抗干扰性强，稳定性强。 3）稳压电路要求提供大电流，并能承受舵机转动的瞬时电流冲击。 5、软件设计： 1）实时性：在一定时间间隔内，完成一系列的软件的处理过程，所以要求所有程序必须是非阻塞程序。 2）平稳性：要保证机器人运动的平稳性必须想办法降低机器人的运动速度，即舵机的转动速度。 3）连续性：为了保证所有舵机转动的快速切换，所以采用数字舵机，对舵机进行编号，一次发送全部数据，每个舵机只识别自己的有效信息，在延迟的时间按规定速度运行。 3．系统硬件设计 硬件设计主要包括机械