舞蹈机器人设计方案
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舞蹈机器人基本功教案设计一、教学目标。
1. 了解舞蹈机器人的基本结构和工作原理;2. 掌握舞蹈机器人的基本动作和舞蹈技巧;3. 培养学生的动手能力和创造力;4. 提高学生对舞蹈机器人的兴趣和热情。
二、教学内容。
1. 舞蹈机器人的基本结构和工作原理;2. 舞蹈机器人的基本动作和舞蹈技巧;3. 舞蹈机器人的编程和控制技术;4. 舞蹈机器人的应用领域和发展趋势。
三、教学重点和难点。
1. 舞蹈机器人的基本动作和舞蹈技巧;2. 舞蹈机器人的编程和控制技术;3. 舞蹈机器人的应用领域和发展趋势。
四、教学方法。
1. 讲授相结合的教学方法;2. 实践操作和示范演示的教学方法;3. 个性化指导和小组合作的教学方法;4. 多媒体辅助和互动交流的教学方法。
五、教学过程。
1. 导入新课,通过展示舞蹈机器人的视频和图片,引发学生对舞蹈机器人的兴趣和好奇心;2. 讲解舞蹈机器人的基本结构和工作原理,让学生了解舞蹈机器人的构造和运行原理;3. 示范舞蹈机器人的基本动作和舞蹈技巧,让学生观摩和模仿;4. 分组进行实践操作,让学生动手操控舞蹈机器人进行基本动作的编程和控制;5. 展示学生的成果,让学生互相交流和分享经验;6. 总结教学内容,激发学生的思考和创造力。
六、教学评价。
1. 考察学生对舞蹈机器人基本结构和工作原理的理解程度;2. 考察学生对舞蹈机器人基本动作和舞蹈技巧的掌握程度;3. 考察学生对舞蹈机器人编程和控制技术的应用能力;4. 考察学生对舞蹈机器人应用领域和发展趋势的认识水平。
七、教学反思。
通过本次教学,学生对舞蹈机器人的基本结构和工作原理有了初步的了解,掌握了舞蹈机器人的基本动作和舞蹈技巧,培养了动手能力和创造力,提高了对舞蹈机器人的兴趣和热情。
但是也发现一些问题,比如学生对舞蹈机器人的编程和控制技术掌握不够深入,需要加强实践操作和个性化指导。
下一步需要进一步完善教学内容和教学方法,提高教学质量和效果。
同时,还需要不断关注舞蹈机器人领域的最新发展,及时更新教学内容,激发学生的创新潜能,培养未来舞蹈机器人领域的人才。
小型舞蹈双足机器人的设计及实现
导言
随着科技的不断发展,机器人已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
在舞蹈领域,
机器人也开始发挥重要的作用,可以通过编程和控制实现各种舞蹈动作。
本文将设计和实
现一个小型舞蹈双足机器人,通过结合机械结构设计、电子控制系统和编程算法,实现机
器人的舞蹈动作。
一、机器人的设计
1. 机械结构设计
机器人的机械结构设计是实现舞蹈动作的基础。
我们设计一种双足机器人,可以在平
稳的地面上进行舞蹈动作。
机器人的双足结构采用轻量、坚固的材料制作,同时保证机器
人的平衡性和稳定性。
双足机器人的关节部分采用柔性材料设计,可以实现多种舞蹈动作。
双足机器人的步态设计要符合舞蹈的节奏和韵律,能够实现舞蹈动作的美感和流畅度。
2. 电子控制系统设计
机器人的电子控制系统是实现舞蹈动作的关键。
我们设计一种基于脉冲宽度调制(PWM)的双足机器人控制系统,可以实现机器人的步态控制和舞蹈动作的编程控制。
控制系统采
用微处理器作为核心控制单元,可以实现舞蹈动作的实时控制和优化调整。
控制系统还需
要包括传感器模块,能够实时监测机器人的姿态和环境信息,保证机器人的稳定性和安全性。
3. 编程算法设计
机器人的舞蹈动作是通过编程算法进行控制和实现的。
我们设计一种基于动作规划和
运动控制的编程算法,可以实现机器人舞蹈动作的优化和实时调整。
编程算法需要考虑机
器人的动力学特性和机械结构特点,能够有效控制机器人的步态和姿态,实现各种舞蹈动作。
基于单片机的舞蹈机器人的设计1. 引言舞蹈机器人是一种结合了机械工程、电子工程和计算机科学的新兴技术,它能够模拟人类的舞蹈动作,成为了现代娱乐产业中的一种新宠。
本文将探讨基于单片机的舞蹈机器人的设计,通过对其结构、控制系统和动作生成算法等方面进行研究,为舞蹈机器人技术的发展提供一些有益的参考。
2. 背景介绍随着科技的不断发展,人们对于娱乐形式也有了更高的要求。
传统的舞台表演已经不能满足观众们对于创新和惊喜感的需求。
而舞蹈机器人作为一种创新娱乐形式,能够通过模拟人类动作来展现出独特而精彩的表演。
基于单片机是设计和控制舞蹈机器人不可或缺的技术之一。
3. 舞蹈机器人结构设计3.1 传感器系统为了使舞蹈机器人能够感知周围环境并与之互动,传感器系统是必不可少的。
常用的传感器包括光电传感器、距离传感器和姿态传感器等。
光电传感器用于检测舞台上的灯光变化,距离传感器用于测量机器人与障碍物之间的距离,姿态传感器用于检测机器人的身体姿态。
3.2 机械结构舞蹈机器人的机械结构需要具备良好的稳定性和灵活性,以便能够完成各种舞蹈动作。
常见的机械结构包括关节、连杆和齿轮等。
关节负责连接各个部件,连杆负责转动关节,齿轮则能够提供更大的转动力矩。
3.3 动力系统为了使舞蹈机器人能够完成复杂而精确的动作,需要一个高效可靠的动力系统。
常见的动力系统包括电机和伺服驱动等。
电机负责提供转动力矩,而伺服驱动则能够精确控制电机转速和位置。
4. 舞蹈机器人控制系统设计4.1 单片机选择在设计舞蹈机器人控制系统时,单片机的选择是非常重要的。
单片机需要具备足够的计算能力和IO口以满足舞蹈机器人的需求。
常用的单片机包括Arduino和Raspberry Pi等。
4.2 控制算法舞蹈机器人的控制算法需要能够准确控制机器人的运动,使其能够按照预定动作完成舞蹈表演。
常见的控制算法包括PID控制和遗传算法等。
PID控制是一种经典而有效的控制方法,而遗传算法则能够通过优化搜索来找到最优解。
图1 设计思路图
动力系统设计
舞蹈机器人的动力系统主要由舵机、电压较小的直流马达
和微小型伺服电机来组成,根据确定的自由度和各个肢体所要
表达的动作幅度来却定具体所要选用的动力组成件。
主要动力系统可分为头部、各弯曲关节部位和供其移动的
底座三大动力系统构成,其底座要求能够模拟人类独立行走且futabas3003舵机 图2-2 伺服电机脉冲角度
图3-1 动力控制图 图3-2 电机传动系统
肢体表达设计
舞蹈机器人整体的肢体表达应具有足够的灵活性,本舞蹈机器人具有头部、肩部、肘部、腕部、腰部、膝部、脚部等多个可活动关节来模仿人类的舞蹈动作,各关节控制如图4所示。
头部用直流马达控制具有一个自由度一用来完成头部的左右转动;上身躯干一共具有六个自由度,全部由各个部位的伺服电机来驱动,分别为左右肩部两个自由度,用来完成肩部手臂的
图4 各关节控制图5 总结
舞蹈机器人的动力系统采用直流马达、伺服电机和舵机分区分机构独立传动;传动系统采用直接传动、齿轮传动、带轮传动等多种传动方式相结合;肢体表达设计采用
过三维软件进行建模能够更好地将舞蹈机器人的外观具体化。
6 。
人形舞蹈机器人的结构设计及实现作者:来盼盼来源:《数码设计》2020年第06期摘要:现阶段,机器人的应用领域不断拓宽,研究具有人类智能、灵活性,并能够与人交流,不断适应周围环境的机器人一直是人类的梦想之一。
人形舞蹈机器人作为人形机器人的一种,能够随着音乐和舞蹈翩翩起舞,所展现的观赏性和科学性将给人们带来极大的视觉冲击和科技享受,在教育娱乐服务等方面前景光明。
本文从舞蹈机器人的概述展开,重点讨论了其机械结构设计和舞蹈动作的调试。
关键词:人形机器人;结构设计;舵机选型;舞蹈动作中图分类号:TP242文献标识码:A文章编号:1672-9129(2020)06-0075-02Abstract:Atthepresentstage,theapplicationoftherobothasbeenexpanding,researchwithhumanintelligence,flexibility,andcancommunicatewithpeople,constantlyadapttotheenvironmentoftherobothasbeenoneofthedreamsofhumanbeings.Asakindofhumano idrobot,humanoiddancerobotcandancealongwithmusicanddance.Itsornamentalandscientificfeatureswillbringgr eatvisualimpactandtechnologicalenjoymenttopeople,andithasabrightfutureineducationandentertainmentservices.Inthispaper,thedesignofthemechanicalstructureandthedebuggingofthedancemovementofthedancerobotarediscussed.Keywords:humanoidrobot;Structuraldesign;Steeringgearselection;Dancemoves1引言近年来,仿生科技发展迅猛,仿生科技在机器人技术发展领域的表现格外引人注目,其中人形机器人的研究和发展尤其受到各国研究人员青睐,成为智能机器人领域中最活跃的研究热点之一。
小型舞蹈双足机器人的设计及实现随着科技的不断发展,机器人技术也日益成熟,从工业生产到生活服务,机器人已经融入到我们的生活中。
近年来,随着人工智能和机器人技术的结合,舞蹈机器人成为了广受欢迎的产品。
它不仅可以表演各种舞蹈动作,还可以与人互动,成为了一个受欢迎的艺术品和社交产品。
本文将介绍一种小型舞蹈双足机器人的设计及实现,希望可以为相关领域的研究者和爱好者提供一些参考和启发。
一、机器人需求分析在设计小型舞蹈双足机器人之前,首先需要进行机器人需求分析,明确机器人的功能和应用场景。
小型舞蹈双足机器人主要用于做出各种舞蹈动作,并且需要具备良好的稳定性和平衡性。
它还需要具备与人互动的能力,可以根据音乐节奏进行舞蹈表演,同时可以通过传感器与人进行交流。
小型舞蹈双足机器人需要具备良好的动作控制和传感器交互能力。
二、机器人结构设计小型舞蹈双足机器人的结构设计是关键的一步,它直接影响到机器人的稳定性和灵活性。
一般来说,小型舞蹈双足机器人的结构可以分为上半身和下半身两部分。
上半身设计为一个具备舞蹈动作的机械臂,可以通过关节和电机实现各种舞蹈动作。
下半身设计为双足结构,可以通过多个舵机实现平衡和行走功能。
机器人的双足结构可以通过惯性传感器和陀螺仪实现动作的稳定控制。
三、动作控制系统设计小型舞蹈双足机器人的动作控制是机器人设计的关键之一。
它需要通过传感器获取外部环境的信息,同时通过控制器和执行器实现各种舞蹈动作。
传感器方面,机器人可以配备惯性传感器、陀螺仪和视觉传感器,用于感知机器人的姿态和环境的变化。
控制器方面,可以选择单片机或者嵌入式处理器作为机器人的主控制器,同时配备各种执行器实现舞蹈动作的控制。
四、人机交互系统设计小型舞蹈双足机器人的人机交互系统设计也是非常重要的。
它需要通过声音识别和人脸识别技术,实现与人的交流和互动。
可以通过蓝牙或者WiFi模块,将机器人连接到手机App,实现远程控制和音乐播放功能。
机器人还可以通过语音识别技术,实现对话交互和智能助手功能。
小型舞蹈双足机器人的设计及实现随着科技的不断发展,机器人已经逐渐成为了人们生活中不可或缺的一部分。
双足机器人更是备受关注,因为它能够模仿人类的步态和行走方式,具有很高的研究和实用价值。
本文将着重介绍小型舞蹈双足机器人的设计和实现过程。
一、设计方案1.1 结构设计小型舞蹈双足机器人的结构设计需要考虑到机器人的稳定性和灵活性。
一般来说,双足机器人的结构包括两条腿、躯干和头部。
由于设计的是小型舞蹈机器人,所以结构设计的关键是要保证其舞蹈动作的流畅性和美观性。
1.2 控制系统设计小型舞蹈双足机器人的控制系统设计是整个机器人设计中最为关键的一部分。
控制系统需要保证机器人可以按照预设的舞蹈动作进行运动,并能够对外界环境的变化做出及时的反应。
控制系统通常采用的是传感器和执行器相结合的方式。
传感器可以用来感知机器人身体的姿态和环境的变化,执行器则用来控制机器人的运动。
在小型舞蹈双足机器人的设计中,通常会采用陀螺仪、加速度计和位置传感器等来感知机器人身体的姿态,然后通过舵机等执行器来控制机器人的运动。
1.3 电源供应与动力系统设计小型舞蹈双足机器人通常会采用锂电池或者镍氢电池作为电源供应,这样可以保证机器人的动力足够,同时又能够保持机器人的轻巧性。
动力系统通常会采用电机和舵机相结合的方式,电机用来提供机器人的移动动力,舵机用来控制机器人的身体姿态。
二、实现过程2.1 结构制作与装配在实现小型舞蹈双足机器人的过程中,首先需要进行结构制作与装配工作。
根据设计方案,制作机器人的腿部、躯干和头部,并进行装配。
在装配过程中需要保证机器人的结构稳定,同时要保证机器人的外形美观。
在结构制作与装配完成之后,就需要进行控制系统的调试工作。
首先需要编写控制程序,然后进行传感器和执行器的调试,保证机器人可以按照预设的舞蹈动作进行运动。
在调试过程中需要考虑到机器人的稳定性和姿态控制的准确性。
最后需要进行电源供应与动力系统的调试工作。
将电池与动力系统连接起来,然后进行动力系统的调试,保证机器人的动力足够,并且能够保持机器人的轻巧性。
中国工程大赛舞蹈项目双足仿人赛方案介绍嘿,大家好!今天我要给大家详细介绍我们团队为中国工程大赛准备的舞蹈项目双足仿人赛方案。
这个方案凝聚了我们团队的心血,就让我用意识流的方式,给大家呈现这个方案的精彩内容。
咱们得聊聊这个项目的初衷。
舞蹈项目旨在探索技术在舞蹈领域的应用,让成为人类舞蹈的伙伴。
双足仿人赛则是对行走、平衡和舞蹈动作的极致挑战。
我们的目标就是打造一款既能优雅行走,又能跳出惊艳舞蹈的双足仿人。
一、项目背景1.技术发展迅速,应用领域广泛,舞蹈领域尚有巨大潜力。
2.双足仿人行走、平衡和舞蹈动作的研究具有很高的技术含量。
3.中国工程大赛为各路英豪提供了展示才华的舞台。
二、方案设计1.硬件设计(1)双足仿人的身体结构采用模块化设计,便于更换和升级。
(2)选用高性能伺服电机,确保动作的精准和流畅。
(3)搭载高精度传感器,实时监测状态,保证行走和舞蹈的稳定性。
2.软件设计(1)采用ROS(RobotOperatingSystem)作为开发平台,提高开发效率。
(2)编写舞蹈动作算法,实现舞蹈动作的自动。
(3)开发控制系统,实现人机交互,让听从指挥。
3.舞蹈动作设计(1)根据音乐节奏和旋律,设计出富有创意的舞蹈动作。
(2)结合硬件特性,优化动作,确保动作的流畅性和稳定性。
(3)通过多次调试,使舞蹈动作达到最佳效果。
三、项目实施1.组建团队(1)团队成员具有丰富的技术和舞蹈经验。
(2)明确分工,确保项目高效推进。
2.开发周期(1)硬件开发:3个月(2)软件开发:4个月(3)舞蹈动作设计:2个月(4)系统集成和调试:1个月3.项目成果(1)成功研发出一款具备行走、平衡和舞蹈能力的双足仿人。
(2)在比赛中获得优异成绩,为我国技术发展贡献力量。
四、项目亮点1.创新性:将技术与舞蹈相结合,开辟新的应用领域。
2.技术含量:双足仿人的行走、平衡和舞蹈动作具有很高的技术含量。
3.可观赏性:舞蹈动作优美,具有较高的观赏价值。
舞蹈机器人教案教案标题:舞蹈机器人教案教案概述:本教案旨在帮助学生学习和掌握舞蹈机器人的基本概念和动作技巧。
通过设计和编程机器人,学生将能够将编码和舞蹈技巧相结合,创造出令人惊叹的舞蹈表演。
此教案适用于小学高年级至初中的学生,旨在培养学生的创造思维、合作精神和编程技能。
教案目标:1. 了解舞蹈机器人的概念和应用领域。
2. 学习基本的编程概念和技能,包括指令序列、循环和条件语句。
3. 掌握基本的舞蹈动作和技巧,如起舞、旋转、跳跃等。
4. 培养学生的创造力和合作精神,通过团队合作设计和编程机器人的舞蹈表演。
5. 培养学生的表达能力,通过表演和展示自己的舞蹈作品。
教案流程:引入活动(10分钟):介绍舞蹈机器人的概念和应用,引发学生的兴趣并鼓励他们思考机器人与舞蹈之间的联系。
知识讲解(15分钟):1. 解释编程概念和基本技能,如指令序列、循环和条件语句。
2. 介绍舞蹈动作和技巧的基础知识,如起舞、旋转和跳跃。
实践活动(30分钟):1. 将学生分为小组,每个小组设计和编程自己的舞蹈机器人表演。
2. 学生通过编程软件或应用程序将机器人的动作指令转化为具体的舞蹈动作。
3. 学生根据舞蹈动作的先后顺序和时长编写代码。
展示和反馈(15分钟):每个小组展示他们设计和编程的舞蹈机器人表演,并相互提供反馈和建议。
教师也应提供指导意见和鼓励。
延伸活动(10分钟):学生可以进一步探索创造更复杂的舞蹈动作和编程指令,也可以通过录制视频或举办舞蹈展示来分享他们的作品。
评估方式:教师可评估学生的表演能力、编程技巧和合作精神。
评估可以采用观察记录、小组讨论、口头答辩或面板评估等方式进行。
教学资源:1. 舞蹈机器人(根据学校可使用LEGO Mindstorms EV3或其他舞蹈机器人套件)2. 编程软件或应用程序(例如Scratch、Blockly等)3. 舞蹈教学视频或教材4. 团队合作和反馈指导表格教案扩展:为了进一步提高学生的编程和舞蹈技能,教师可以邀请专业舞者或艺术家来分享他们的经验和技巧。
大班音乐爱跳舞的机器人教案一、教学目标1. 了解机器人的基础知识;2. 了解舞蹈基本功;3. 学习并掌握新编现代舞舞蹈;4. 发展学生的身体素质,增强机器人舞蹈的表现力和感染力;5. 增强学生对音乐和跳舞的兴趣和爱好。
二、教学重点1. 机器人的基础知识;2. 舞蹈基本功;3. 新编现代舞舞蹈。
三、教学难点1. 组合机器人的动作;2. 技术和表现的结合。
四、教学方法1. 教师讲解;2. 示范-练习;3. 观察-分析;4. 团队协作。
五、教学过程第一节:机器人的基础知识1. 介绍机器人的定义和分类,让学生了解机器人的基础知识;2. 展示几个具有机器人元素的舞蹈视频,引导学生思考机器人的舞蹈特点;3. 分组让学生自行设计一个机器人的形象,进行造型,创造出各种各样不同的机器人形象;4. 整理出各组的机器人形象并展示。
第二节:舞蹈基本功1. 先介绍舞蹈姿势和站姿,让学生保持正确的舞蹈姿势;2. 学习基本肢体动作,例如头、手、脚的基本动作和转体动作,让学生掌握基本的舞蹈动作;3. 学习基本步伐,例如上下、左右、前后等步伐,练习基本的舞蹈步法;4. 整理出基础舞蹈动作,比如如何摆臂、转体等。
第三节:新编现代舞舞蹈1. 教师讲解新编现代舞的基本特点和节奏特点,然后播放一段现代舞视频;2. 分析视频中的节奏、动作和表现,让学生掌握现代舞的要点;3. 学习新编舞的拼步,编辑不同的舞蹈动作;4. 整合音乐和舞蹈,组成新编舞蹈,比如机器人舞的节奏和舞步。
六、教学评价1. 教师在教学过程中进行实时评价,观察每个学生的动作,及时给出指导和调整,确保每个学生的舞蹈动作正确;2. 学生之间互相观察、互相学习,自行评价,发现并改进自身存在的问题;3. 最终以学生能够完成一段机器人现代舞为评价标准。
七、教学拓展1. 可以让学生自己设计一个机器人形象的故事并编舞、表演;2. 可以增加音乐和服装的设计环节,给机器人形象注入不同风格和特色;3. 可以组织学生参加相关的舞蹈比赛、文艺汇演等活动,增强学生的自信心和表现力。
舞蹈机器人方案随着技术的不断进步,机器人已经不再只是被用于工业、医疗等领域,还可以应用到娱乐、艺术等方面。
舞蹈机器人便是其中之一。
本文将介绍一款舞蹈机器人的设计方案。
一、机器人构造舞蹈机器人主要由以下部分组成:机身、关节、电机、传感器等。
1. 机身机身是机器人的主要构造,它需要具有良好的稳定性和坚固性。
我们选择采用铝合金材料作为机身材料,不但强度高,而且重量轻,有利于舞蹈机器人的稳定性控制。
2. 关节关节是机器人活动的部分,在舞蹈机器人中,有手臂和腿部关节。
我们选择采用航模舵机来控制关节的活动,这种舵机可以实现高速度和高精度的调节,能够满足机器人的舞蹈动作需求。
3. 电机电机是机器人的驱动部分,对于舞蹈机器人来说,我们选择使用内置电机的驱动方案。
这种方案除了可以大大减小机器人的体积外,还可以避免在运动过程中出现电线纠缠的问题。
4. 传感器传感器是舞蹈机器人中至关重要的部分,它能够实现对机器人状态的检测和控制。
我们选择使用三轴加速度计、陀螺仪来实时监测舞蹈机器人的姿态,并根据其变化控制机器人的方向和速度。
二、控制系统舞蹈机器人的运动需要一个稳定、可靠的控制系统。
我们采用单片机作为控制系统核心,并使用PWM信号控制舵机和电机的转动。
同时,为了避免机器人出现倾斜、跌倒等问题,我们还添加了一个PID控制器来调节机器人的姿态。
三、用户界面为了方便用户控制舞蹈机器人,我们设计了一款简单易用的用户界面。
用户界面可以通过蓝牙连接到机器人,实现对机器人的遥控。
四、附加功能除了基本的舞蹈功能外,我们还为舞蹈机器人设计了一些附加功能,包括:1. 摄像头:机器人上配备了摄像头,可以拍摄舞蹈视频。
2. 音响:机器人内置音响,可以播放各种音乐,让舞蹈更加生动。
3. RGB灯:机器人上还配备了可自由调节色彩的RGB灯,可以根据不同的舞蹈场合进行调整。
总结我们的舞蹈机器人使用了铝合金机身,内置电机驱动,使用舵机控制关节运动,通过三轴加速度计和陀螺仪实时监测机器人状态,使用PID控制器调节姿态,采用单片机和PWM信号控制运动,建立了简单易用的用户界面,并添加了摄像头、音响和RGB 灯等附加功能。
机器人舞蹈的设计与实现发表时间:2021-01-04T15:22:55.790Z 来源:《文化研究》2020年12月上作者:汪涛[导读] 着科学技术的进步,机器人的研发也取得了很大的成果。
机器人在生活的各个方面为人类服务,甚至可以代替人类工作。
近年来,仿人机器人的研究越来越受到关注。
机器人跳舞有助于研发仿人机器人,所以可以通过机器人舞蹈,进一步研究仿人机器人。
安徽省池州市石台县市委党校汪涛 245100摘要:随着科学技术的进步,机器人的研发也取得了很大的成果。
机器人在生活的各个方面为人类服务,甚至可以代替人类工作。
近年来,仿人机器人的研究越来越受到关注。
机器人跳舞有助于研发仿人机器人,所以可以通过机器人舞蹈,进一步研究仿人机器人。
本文舞蹈机器人的设计主要是是通过对舞蹈动作的编制,通过调整机器人舵机设计动作。
课题采用robot basic编程语言实现,并通过数据线将编写的代码导入到机器人中,最后通过调整细节动作完成了机器人的整个舞蹈的设计。
测试表明,机器人能适应所写的代码,稳定性能很好。
关键词:舵机;机器人; robot basic1.前言1.项目研究背景在21世纪,随着科学技术的迅速发展,相应的人类在技术上也取得了较大的进步。
科学技术除了在国家的层面上发挥作用以外,也在逐步走进千家万户。
最突出的是在人工智能方面,人类的研究成果已经得到了应用和推广。
并且,工业机器人的研究也取得了不小的进步,越来越多的领域都有其身影,尤其是在亚洲,有很多工作可以用工业机器人代替人类。
像一些环境比较恶劣的工作,或者是有危险性的工作都可以让机器人来代替。
所以,有科学家预言,亚洲将成为工业机器人行业发展最快的地区。
[1]而舞蹈机器人能较好的体现出机器人模仿人类的能力,有助于对机器人的研究。
所以,舞蹈机器人的研究越来越受人们的重视。
2.相关技术介绍2.1舵机控制原理调制芯片的控制信号,是从专门的接收通道进入的,在次获得直流的偏置电压。
目的:消除机器人制作的神秘感,了解机器人制作的基本方法、过程、软硬件条件,促进大家对电子技术的学习热情和兴趣,帮助大家学以致用,有所收获。
主要内容:机器人结构原理设计制作机器人简单定义:由单片机控制的可运动的机器“人”------自动、智能的含义舞蹈机器人:由单片机程序控制,能顺序完成一定舞蹈动作的机器人舞蹈机器人由于可以只是按照一定程序完成预定的一些动作,结构比较简单,具有机器人的基本结构和要素,是制作其他高水平智能机器人的基础.简单舞蹈机器人结构电路部分、机械部分、软件部分电路部分和机械部分也可归为硬件部分。
电路部分:包括控制电路、驱动电路、(传感电路、)电源电路等。
机械部分:包括,安装电动机的底盘、运动关节、外观结构等。
软件部分:主要是编写的程序,把对机器人的运动状态按要求编写成指令,写入单片机,再由单片机端口控制机械运动部分完成各种预设的动作控制电路----机器人的大脑主要由单片机为核心元件组成的智能控制系统,为机器人的运动发号施令,左右着机器人的运行状态。
驱动电路-----机器人动力来源它和电动机一道,组成了机器人的运动机构,由此完成从行走到肢体动作等各种运动电源电路------机器人的能源保证由稳压电路和供电的电池组成,供电电池一般采用可充电的镍氢电池或锂电池,由此需配用相应的充电装置。
学生制作使用二手锂电池比较经济实惠机械部分-------机器人运动的保证由底盘、电动机、齿轮机构、传动机构等组成舞蹈机器人是怎样动起来的?设计人员把运动指令写进单片机,单片机按指令让其输出端口不断改变输出高低电平状态,通过驱动电路使电动机旋转工作,驱动安装在机器人上的各种运动装置,让它们按照各种设计的方案运行工作,实现完整的舞蹈运动效果。
如-----前进运动:旋转运动:摇摆运动: 其他运动等 L293 AT89S51 1单片机 驱动电路 电动机舞蹈机器人设计简单的舞蹈机器人 电路设计程序设计外观设计备料制作调试电路设计设计目标:能使机器人按设定程序完成各种动作必备的基础电路:1、单片机最小系统2、电动机驱动电路3、电源电路如何设计?芯片设计法主要芯片电路及工作原理AT89S51单片机驱动电路专用芯片编程指令 SETB P2.3 CLR P2.2 CLR P2.1 SETB P2.0指令解释: SETB ---指定端口为高电平 CLR ---指定端口为低电平单片机控制原理及编程介绍单片机控制原理及编程介绍CLR P2.3SETB P2.2SETB P2.1CLR P2.0单片机控制原理及编程介绍CLR P2.3CLR P2.2CLR P2.1SETB P2.0单片机控制原理及编程介绍SETB P2.3CLR P2.2CLR P2.1CLR P2.0完整的单片机小系统电路及制作电路原理图用万能电路板焊装的电路板电路制作 制作备料电源电路安装了电源电路的单片机小系统舞蹈机器人实际电路及制作P1.01P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST 9P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.5/T115P3.6/WD-16P3.7/RD-17XTAL218XTAL119VSS 20P1.12P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN-29ALE/PR 30VPP/EA-31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC 40IC289S5112M R110KC230PC130P C310u F123456J16针排座12左电机12右电机C13104C14223C15223C16104C17223C18223Vin1G N D2+5V3LM7805C5104C4220u FC6220u FC7104+-J67.2V16752438119161510141312EN 1IN1OU T1GN D GN DOU T2IN2VD DEN 2IN3OU T3GN DGN D OU T4IN4VCC 动力电路I C 3L 293D++S1电路接线图用万能电路板焊接完成电路程序下载线的制作(11期《无线电》资料)《无线电》上完成的下载线电路板12345678910111213141516171819202122232425J225针123456J3R12.2KR22.2KR3100R4100R5100R61001OE 20VCC 20Q 197Q 30D 187D 41D 176D 51Q 166Q 62Q 155Q 72D 145D 83D 134D 93Q 124Q 10GND11LEIC174HC373下载线详细接线图制作方法机械部分的设计与制作底盘的设计制作外观的设计与制作底盘???固定电动机,安装车轮、电路板的平台底盘的设计与制作1、总体结构2、电动机选型3、底盘材料4、底盘尺寸总体结构设计外型:运动方式:走的? 功能:明确我们现在设计制作的方向:轮式,简单的舞蹈机器人电动机选型(模型直流电动机)电动机的类型 电动机的结构 电动机的功率1、类型:高速电机、减速电机、步进电机、舵机2、结构: 电动机的结构决定电动机与底盘的安装方式和尺寸结构3、功率:舞蹈机器人可以选用后三种电机由机器人的工作性质来定,舞蹈机器人对电动机的功率要求不是很大底盘材料最常用的是有机玻璃,但有机玻璃成本较高。
小型舞蹈机器人关节驱动模块的设计与实现摘要:本论文的舞蹈机器人包括腰、肩、肘、颈等人体基本关节,它们分别由8个舵机驱动,其控制系统采用atmega64单片机。
本文重点研究了顺序脉冲控制方法来控制各关节舵机配合音乐节奏协调动作,实现舞蹈动作。
经过测试,舞蹈机器人在表演过程中能够很好的配合音乐节奏翩翩起舞,达到了预期效果。
关键词:舞蹈机器人;单片机;舵机;顺序脉冲1 引言舞蹈机器人是一种类人娱乐机器人,它能够随着音乐“翩翩起舞”,其新颖的功能和较强的观赏性使其本身具有很大的研究与市场开发价值。
目前,日本在此类机器人上的研究比较领先,国内的研究相对还比较落后。
本文介绍一个轮式10dof(degree of freedom,自由度)的舞蹈机器人,该机器人使用舵机来模拟人的关节,一共由8个关节组成,包括手臂关节、腰关节和颈关节等。
通过不同关节(舵机)旋转到不同角度位置可以模仿人的一些基本动作,例如抬手,旋臂,转身,扭腰,摇头,行走等。
把这些基本动作组合起来,并配合适当的乐曲,就可以构成一套优美的舞蹈表演动作。
2 系统总体设计舞蹈机器人的动作是表现在一定时间序列上的空间位姿(位置和姿态)的集合。
整个设计始终围绕舞蹈机器人的特点,以实现系统的艺术性和观赏性为出发点和核心,并根据系统总体分析提出如下总体设计方案:(1)系统采用模块化设计思想,如图1。
图1 系统框架示意图(2)确定机器人的自由度为10个,如图2。
图2 舞蹈机器人自由度示意图3 硬件实现3.1 控制模块控制模块采用atmega64作为舞蹈机器人的主控芯片。
在表1中列出atmega64端口的使用情况。
表1 主控芯片端口分配表atmega64引脚舞蹈机器人中的功能portf 舵机控制输出信号porta5,6,7 led点阵控制输出信号portb 调试设备输入输出信号portc6,7 主控模块启动信号3.2 关节驱动模块从成本和控制的难易度与精度上考虑,作者考虑采用分级使用不同扭力舵机。
摘要娱乐机器人作为机器人的一个重要分支,已经发展为一种产业。
舞蹈机器人是娱乐机器人的一种,它集软件和硬件于一身,而控制系统是机器人的核心,在机器人中发挥着重要的作用。
本文针对舞蹈机器人控制系统的设计过程,主要研究其硬件电路设计、软件程序设计和关键算法。
在分析了机器人性能要求和相关控制方法的基础上,提出了基于上下位机的控制结构,通过无线通信方式传输数据和指令,从而实现机器人的遥控。
硬件设计过程中,以提高集成度、减小体积、提高性价比为设计原则,将各部分电路按照功能划分。
利用无线通讯模块,实现上下位机之间的远程通信;通过端口扩展,解决I/0资源紧张问题:采用CPLD对机器人驱动轮的脉冲进行反馈检测,并加上四倍频环节,提高了检测精度;软件设计过程中,采用模块化的设计方法。
在上位机设计友好的人机界面,以方便用户设置控制参数和指令,实现舞蹈动作的可视化编辑。
机器人行走过程中,采取数字PID 算法,通过闭环反馈控制,实现机器人行走路径的准确定位,并结合同步补偿算法,可较好的解决机器人的直线行走问题。
为了使机器人的舞蹈动作更好地表现音乐的内涵,捉出一种基于音乐特征识别的策略,在音乐特征识别的基础上结合专家系统、模糊控制等智能手段,通过舞蹈动作与音乐的自动匹配、同步演示等方法,从而最终实现舞蹈动作与音乐协调一致。
关键词:舞蹈机器人,AVR单片机,舵机控制,PID控制,音乐舞蹈协调ABSTRACTAs an important branch of robot, Entertainment robot has become an industry. Dance robot is one of Entertainment robot, including hardware and software. The control system is the core of the robot and plays an important role in the robot system.This thesis aims at the design process of the dance robot' s control system, mainly study hardware design、software develop and key arithmetic.On the base of analyzing the performance requirement and related control methods, we put forward a structure based on master-slaver control method, using wireless communication to transfer data and instruction between the master controller and the slaver controller, thus realizing the goal of remote control.When designing the hardware structure, we divide the whole system into several functional modules based on the principle of improving integration. Reducing volume and improving the rate of performance vs. cost. Wireless communicating module was used to control the robot by long-distance. By expanding the output port solves the problem of I/O resource shortage. In order to realize the goal of closed-loop control of robot, we make use of CPLD to examine the velocity of the robot's wheels drived by DCmotors, and add four-multiple cell to increase the precision.When developing the software programmer, we adopt the method of modulization design to make the programmer more compact and easier to read. On the master controller, we develop a windows interface so that the user can easily set the instruction and parameter,moreover the user can edit and adjust the dance data with the windows interface easily. In the course of the robot's movement, we use the PID control method and synchronization compensation skill to control the route of robot and solve the problem of the robot's beeline movement.In order to make the dance action deducts the meaning of music better, we put forward a strategy of music character identification, combining with the intelligent means of expert system、Fuzzy control and the method of auto- matching of dance action and music element. Synchronous demo, and realize the goal of harmonization between the dance action and music in the end.Key Words: Dance robot, A VR Single Chip Microcontroller, PID control, Music character identify第1章绪论1.1 引言从1920年捷克斯洛伐克作家卡佩克在他的一本科幻小说--《罗萨姆的机器人万能公司》中构思和幻想了第一个名字叫罗伯特(Robot)的机器人,到1947年美国橡树岭国家实验室研制成功第一台主从遥控机器人,再到2004年3月9日索尼公司的人形机器人“QRIO”在东京市举行的节目彩排中登台亮相,担任乐队指挥,机器人的研制取得了巨大的发展。
机器人设计方案范文一、背景介绍随着科技的不断发展,机器人在我们生活中的应用越来越广泛。
机器人不仅能够完成一些重复性的、简单的劳动任务,还能够执行一些危险的操作,帮助人类提高工作效率和生活质量。
本设计方案将介绍一种人形机器人的设计方案,主要用于家庭助理和娱乐伴侣的功能。
二、设计目标1.家庭助理:机器人能够执行一些家庭助理的任务,如清洁、煮饭、购物等。
用户可以通过语音指令来控制机器人的动作,也可以通过手机应用程序远程控制。
2.娱乐伴侣:机器人能够与用户进行简单的对话,能够唱歌、跳舞、讲笑话等,为用户提供娱乐功能。
3.互动交流:机器人能够识别人脸和声音,能够与用户进行互动交流,并逐渐学习用户的喜好和习惯,为用户提供更个性化的服务。
三、设计方案1.外形设计:机器人采用人形设计,具有两只手臂和两只腿,能够在家庭环境中自主行走。
机器人的外表造型友好,采用可爱的设计风格,让用户更有亲和力。
2.语音识别技术:机器人搭载高性能的语音识别系统,能够准确地识别用户的指令,并且能够根据指令执行相应的动作。
3.功能模块:-清洁模块:机器人具有清洁功能,能够帮助用户打扫房间、清理地面等。
-煮饭模块:机器人内置了烹饪系统,能够根据用户的设定来煮饭或做其他简单的烹饪任务。
-购物模块:机器人内置了购物系统,能够帮助用户下订单、购买物品等。
-娱乐模块:机器人能够进行简单的对话和互动,能够通过播放音乐、跳舞、讲笑话等方式提供娱乐功能。
-互动模块:机器人能够识别人脸和声音,能够与用户进行互动交流,并根据用户的习惯和喜好为用户提供个性化的服务。
4.控制方式:用户可以通过语音指令来控制机器人的动作,也可以通过手机应用程序远程控制。
用户可以通过手机应用程序对机器人进行设置和管理。
5.安全保护:机器人搭载了多种传感器,能够感知周围环境,避免碰撞和摔倒。
机器人在遇到危险情况时会停止动作并发出警报,以保护用户的安全。
6.电源供应:机器人采用可充电锂电池供电,能够持续工作数小时,当电量低时会自动返回充电座进行充电。
舞蹈机器人设计方案
一、比赛场地:待定
二、比赛时间:时间定为3到5分钟
三、机器人技术要求:
(1)构造:机器人采用17个舵机,可以做出人形机器人,两只手臂,各3个舵机,分别模仿人的肘关节,肩关节和胳膊横向的旋转。
两条腿各有5个舵机,分别模仿人的胯关节,膝关节(两个舵
机)和脚踝关节。
头部有一个舵机,来控制机器人头部的转动。
(2)外形:身上的连接件可采用硬质铝合金或者铁片加工连接,建议采用硬质铝合金连接件,这样可以让机器人重量减轻一点。
外表在不影响动作的条件下,可以给它穿上衣服,服装搭配一
定要恰当。
(3)要求:机器人的身高、体重要符合比赛要求,电源线路不能外露,能保证机器人在做动作时不会摔倒。
(4)背景音乐:有4个背景音乐,第一个是准备音乐,机器人能够按照需求站好,准备跳舞。
其他3个音乐为机器人的舞蹈音乐。
(5)其他:电池和控制芯片需要安放在合理的位置。
四、机器人舞蹈选择:
我们可以做3个机器人,形成一个组合上场比赛。
机器人呈竖线排列,面向裁判。
首先准备音乐响起,第一个机器人不动,可做一些有趣动作,比如扭胯,伸展胳膊等,后面两个分别向两边分开,走到一定位置停下,走路可以模仿太空步,滑过去的,调整步伐,形成一
个等边三角形,以第一个机器人为中心,这个过程差不多40秒。
切换音乐,第一个机器人开始跳舞,后面两个机器人伴舞,这个过程一分钟左右,动作停止,机器人复位为直立状态。
第三首音乐响起,然后第一个机器人与第二个机器人互换位置,继续跳舞,持续一分钟左右。
最后响起第四首音乐,第二个机器人和第三个机器人互换,开始跳舞,持续一分钟左右结束,向裁判敬礼。
五、造价:
舵机必须选择金属齿轮的舵机,并且能旋转180°,有足够大的扭力,这样才能承受机器人的重量和运动,一般价格在80~500元之间。
这样一个机器人造价五千五百元左右。