第一篇：機器人創新設計作品說明材料概要

機機器器人人創創新新設設計計 目目錄 錄

機器人創新設計作品說明材料 學 校 名 稱:景德鎮高等專科學校 作 品 名 稱:探索者機器人創新設計 作 品 設 計 成 員: 作 品 設 計 時 間:二零一二年十月十九日 摘要

本文主要介紹了一個基于ARM7 LPC2138,32 位的高性能主控芯片控制的探索者機器人的創新設計,該設計包括C語言編程,聲控、振動、觸碰、光強、閃動、黑標、白標、近紅外等多種傳感控制,圖形化編程及便攜式編程三種編程模式,能滿足任何軟件水平的用戶實現簡單或復雜的自動化控制程序及其他功能實現。

在設計中,詳細的展現了探索者機器人的各個功能模塊、傳感器的屬性功能工作狀況。最后,實現整個實驗功能創新設計。

目錄 摘要(1 第一章引言(1 1.1 探索者機器人創新設計概述(2 1.2 探索者機器人創新設計特點(2 1.3 探索者機器人創新設計目的(3

1.4 探索者機器人創新設計意義和前景(4 第二章、主控板(5 第三章、紅外接收頭(5 第四章、語音模塊(5 第五章、LED 模塊(6 第六章、舵機(6 第七章、傳感器(7 7.1 黑標/白標傳感器(8 7.2近紅外傳感器(8 7.3 姿態傳感器(9 7.4 閃動傳感器(9 7.5 聲控傳感器(10 7.6 觸碰傳感器(10 7.7 振動傳感器(11 7.8 觸須傳感器(11 7.9 光強傳感器(11 第八章、編程手柄說明(12 第九章、C 語言編程基礎指南(13 9.1 安裝編程環境(13

9.2 第一個ARM 軟件(18 9.3 燒寫程序(21 9.4 ARM 主控板端口列表(22 9.5 庫函數(24 lib_io.c(24 lib_irq.c(26 lib_arm.c(27 第十章、Robottime Robotway Studio 指南(28 10.1 準備運行環境(28 10.2 RRS 使用流程(28 第十一章、擴展模塊指南(29 11.1 藍牙模塊(29 11.2 語音識別模塊(29 11.3 自平衡模塊(30 第一章、引言

1.1、探索者機器人創新設計概述

“探索者”機器人創意設計是機器時代推出的一種機器人創新設計理念。探 索者采用了世界先進的仿生和欠驅動設計理念,機械結構設計概念明顯,傳動結 構突出,可以滿足絕大部分的機械原理構造。金屬機械零件美觀耐用,除了可以 的搭建常規的機器人機構,還可以組合成各種仿真動物以及智能家居品。探索者

主控板采用了32 位高性能主控芯片,擁有C 語言編程、圖形化編程及便攜式編程三種編程模式,能滿足任何軟件水平的用戶實現簡單或復雜的自動化控制程

序。包裝箱里更配備了多種常見傳感器,能讓用戶搭建的機器人活起來,使它們 能夠聽到、看到、觸摸到人類世界。1.2、探索者機器人創新設計特點 Ⅰ、突出機構設計。

探索者的設計思路是采用多種具備“積木”特點的基礎機械零件,搭建出各式各樣的機械結構。包含大量傳動機構零件,引入欠驅動設計思路。除了可搭建出各種典型的機器人機構以外,更可以激發想象力,設計出無數種創意獨特的機器人機構。

Ⅱ、控制能力優越。

探索者控制器采用ARM7 LPC2138,32位的高性能主控芯片,是一款專為智能機器人和小型智能設備設計的多功能控制器。擁有巨大的緩沖區空間和強大的處理功能,可同時控制6 路舵機,2路直流電機,4路傳感器,并可串聯協同工作,非常適合作為智能機器人的主控制器。

Ⅲ、開放電子端口。

探索者開放了包括控制器和多種傳感器在內的所有電子部件I/O 接口,并提供所有電子元件電路圖,供用戶學習使用,可進行單片機、傳感器、數字/模擬

電路等課程的各種實驗。極大方便了有二次開發需求的用戶。

1.3、探索者機器人創新設計目的

探索者機器人是一個典型的自動化系統,是目前世界各國進行工程訓練、教學實驗和研究的最為理想的平臺。隨著自動化技術的發展,許多創新的工程專業都有了共同的專業基礎課程,那就是電子電路、檢測技術與傳感器、控制原理與控制工程。可以說這些專業基礎課程是現代創新工程專業普遍性原理,也就是可以將其稱為現代創新工程之道。許多國內外的知名公司都相繼在開發各種教育與娛樂機器人,為現代創新工程專業教育提供共同的教育平臺,引導學生學習電子電路、檢測技術與傳感器、控制原理和控制工程等基礎課程。因此,采用機器人作為計算機、檢測與控制技術的教學實驗平臺是各相關工程專業的最佳選擇,這就是探索者機器人的目的和動因。教學常用機器人大致可以分為三大類:輪式機器人、仿生機器人和人形機器人。目前,人形機器人是世界上最為看好也是技術含量最高的一款。

機器人創新設計將緊密結合主要面向大學生進行課程實驗與實踐(包括嵌入式微控制器、數電和模電、數字邏輯、工業傳感器和工業控制、基礎機器人等課程,同時照顧部分優秀學生開展機器人創新競賽等要求進行建設,滿足機器人基礎創新課程實驗和實踐以及高級機器人創新競賽兩個層次的教學要求。機器人創新設計能滿足大量學生進行基礎課程實驗,掌握電子電路、嵌入式微控制器、檢測與控制技

術等工程基礎課程的內容,又能組織大量學生觀摩智能機器人平臺和部分優秀學生代表學校參加各種創新競賽,激勵學生投身科技的熱情和提高學校的知名度。

機器人創新設計可以引領科技走向進步,實現科學、便捷、安全、效率、自動化、智能化等多功能設計。為打造世界知名的民族機器人品牌、探索全人類機器人夢想而努力。造福人類,貢獻社會。

1.4探索者機器人創新設計意義和前景

㈠、為電子設計,自動化、機械制造、計算機、機器人等主要工程專業的學生提供一個以機器人為實驗對象的創新基地,課程教學內容、方法和手段全面引進先進教學實驗模式,使學生能在“做中學、學中做”,提高學生的創新能力和動手能力,提升整個教學實驗水平,并不斷的擴展和延伸,使之能夠廣泛適用于各個專業教學實踐和創新要求。

㈡、與機器人技術發展趨勢相結合,用機器人取代傳統的電子、電路、單片機等分立式實驗儀器,增強實驗的開放程度和系統性,為學生提供一個可以發揮自己想象力、創造力和展現才能的空間。

㈢、為學校參加國內、國際各種機器人大賽等提供配套的硬件和軟件支持,激勵學生投身工程科技的熱情和提高學校的知名度。對于學生結束學業后走上工作崗位更好的適應市場需求奠定基礎,對于學校招生也起到一個助推作用。

㈣、達到教育部提出的“高等教育要重視培養大學生創新能力、實踐能力和創業精神”的創新教育的要求。

㈤、智能機器人玩具的研發與設計。

㈥、通過探索者機器人的創新設計可以投入到實際工程項目設計,制造出用于生活、商業、工業、軍工、航空、航天、探險等多種領域的工具。

第二章、主控板(晶振:11.0592M

1、輸入端口A,連接傳感器

2、輸入端口B,連接傳感器

3、輸入端口C,連接傳感器

4、輸入端口D,連接傳感器

5、紅外接收端口,連接紅外接收頭

6、通道選擇鍵,對應手柄的通道選擇鍵,分為ABC三個通道

7、程序寫保護口,1為正常工作狀態,當按鈕撥向ON時才可以進行程序下載

8、程序下載端口,連接下載線

9、舵機端口1~6,連接舵機,從左起豎排4針接口為一組,共分為6組。(注意:

具體連接方式在操作說明中會用圖示詳細說明,在沒有看過操作說明之前請不要連接電機

10、輸出端口7~8,連接LED、語音模塊等執行部件,從左起豎排4針接口為一組, 共分為2組。(注意:具體連接方式在操作說明中會用圖示詳細說明,在沒有 看過操作說明之前請不要連接LED以及語音模塊

11、電源端口,接入電池或適配器連接

12、復位鍵,對單片機進行重啟,會清除單片機內所有未保存的動作

13、電源開關

14、電源指示燈,當開關打開后,指示燈長亮并且呈紅色 第三章、紅外接收頭

紅外接收頭主要用于接收來自手柄控制發出的紅外信號。工作電壓:4.7~5.5V 工作電流:1.2mA 頻率:37.9KHZ 有效距離:5米

①、紅外接收元件,用于接收手柄發出的紅外信號 ②、固定孔,便于用螺絲將接收頭固定于機器人上 ③、三芯輸入線接口,連接三芯輸入線 第四章、語音模塊

可錄制、存儲和播放50分貝以上,最長20秒的音頻。

①、錄音鍵,一直按下可以錄音,白色LED長亮,錄音完畢松開錄音鍵,LED 燈熄滅

②、四芯輸出線接口,用于連接四芯輸出線

③、播放鍵,按下,可以播放錄音,播放完畢后LED閃動一下 ④、固定孔,便于用螺絲將模塊固定于機器人上 ⑤、音頻輸入口,可插入音頻輸入線進行錄音

⑥、麥克風,錄制聲音時需要將音源對準麥克風 ⑦、音頻輸出口,可以連接外放設備(音箱、耳機等 第五章、LED模塊

工作電壓:4.7~5.5V 工作電流:1.2mA ①、固定孔,便于用螺絲將模塊固定于機器人上 ②、雙色LED燈,顏色為紅色與綠色 ③、四芯輸出線接口,用于連接四芯輸出線 第六章、舵機

1、圓周舵機正反轉控制見光盤資料例程/舵機控制/ServoCode,可直接燒錄hex 文件,該程序控制輸出端口1的舵機轉動,速度由大至小-改變轉動方向-速 度由小至大。

2、在硬件上,圓周舵機是由標準舵機改造,拆除標準舵機中電位器與減速箱之 間的反饋電路,致使標準舵機的電機無法判斷自身轉動角度而持續轉動。因 此圓周舵機在軟件控制原理上與標準角度舵機相同,都是PWM 控制。

3、舵機控制函數Servo(uint8 Num,uint16 Ang,第一個參數為插接在主控制板 上的輸出端口的序號,第二個參數的范圍在0~180之間,該參數對標準舵機 而言,對應的是標準舵機的轉動角度為0~180度,標準舵機的默認角度(復 位角度為90度;對圓周舵機而言,該參數越接近0或180,舵機轉動速度越 快,反之越慢,參數等于90時圓周舵機停止轉動,但是由于舵機硬件誤差, 舵機停止轉動的參數往往不等于90,而是在90左右浮動。因此,需要人為設 定圓周舵機的停止參數值大小,對圓周舵機的控制也要以此值為中心。在使

用指南手柄控制主控制板編程中,有關于手柄對圓周舵機微調的說明,以幫 助理解圓周舵機的編程控制技巧。黑色插線連接最外插針。第七章、傳感器 7.1 黑標/白標傳感器

黑標/白標傳感器可以幫助進行黑線/白線的跟蹤,可以識別白色/黑色背景中的黑色/黑色區域,或懸崖邊緣。尋線信號可以提供穩定的輸出信號,使尋線更準確更穩定。有效距離在0.7cm~3cm 之間。

工作電壓:4.7~5.5V 工作電流:1.2mA ①、固定孔,便于用螺絲將模塊固定于機器人上 ②、四芯輸入線接口,連接四芯輸入線 ③、黑標傳感器元件,用于檢測黑線信號

注意事項:黑標傳感器的安裝應當貼近地面且與地面平行,這樣才能更加靈敏并且有效的檢測到信號。

7.2近紅外傳感器

近紅外傳感器可以發射并接收反射的近紅外信號,有效檢測范圍在20cm 以內。工作電壓:4.7~5.5V 工作電流:1.2mA 頻率:37.9KHZ ①、固定孔,便于用螺絲將模塊固定于機器人上 ②、四芯輸入線接口,連接四芯輸入線 ③、近紅外信號發射頭,用于發射紅外信號 ④、近紅外信號接收頭,用于接收反射的紅外信號

注意事項:在安裝近紅外傳感器時,注意不要遮擋發射和接收頭,以免傳感器檢測發生偏差。

7.3 姿態傳感器

姿態傳感器可以檢測機器人機身的傾斜變化,識別機器人所處的姿態,而適時做出反應。例如摔倒了之后,姿態傳感器就會被觸發。通常傾斜超過45 度時會被觸發。

①、固定孔,便于用螺絲將模塊固定于機器人上 ②、四芯輸入線接口,連接四芯輸入線 ③、姿態感應元件,檢測機身的傾斜狀態

注意事項:姿態傳感器在安裝時應注意與地面保持平行。以免傳感器安裝傾斜而引起持續觸發。

7.4 閃動傳感器

閃動傳感器可以檢測到環境光線的突然變化,從而使機器人做出相應的指令動作。30 LUX照度以上變暗觸發,30LUX照度以下變亮觸發。可通過用手電筒照射或者用手遮擋光線均可觸發。

①、固定孔,便于用螺絲將模塊固定于機器人上 ②、四芯輸入線接口,連接四芯輸入線 ③、光敏元件,檢測光線強度

注意事項:日光燈是有閃爍的,頻率在50HZ左右,這種閃爍會被閃動傳感器識別,因此要避免在日光燈下使用。

7.5 聲控傳感器

聲控傳感器可以檢測到周圍環境的聲音信號,聲控元件是對震動敏感的物質,有聲音時就被觸發。有效檢測范圍在50 分貝以上(參考正常人說話時的聲音。

①、固定孔,便于用螺絲將模塊固定于機器人上 ②、四芯輸入線接口,連接四芯輸入線 ③、微型麥克風,檢測聲音。7.6 觸碰傳感器

觸碰傳感器可以檢測物體對開關的有效觸碰,通過觸碰開關觸發相應動作。觸碰開關行程距離2mm。

①、固定孔,便于用螺絲將模塊固定于機器人上 ②、四芯輸入線接口,連接四芯輸入線 ③、觸碰開關,檢測觸碰

注意事項:觸碰感應器需要安裝在機器人容易被觸碰到的位置,需要觸碰開關本身被物體碰到后才會被觸發。

7.7 振動傳感器

振動傳感器可以檢測到機體本身的振動。①、固定孔,便于用螺絲將模塊固定于機器人上 ②、四芯輸入線接口,連接四芯輸入線 ③、振動感應元件,用于檢測振動 7.8 觸須傳感器

觸須傳感器可以檢測到物體對彈簧觸須的有效觸動。安裝時通常是將彈簧與地面平行。有效觸動角度45 度。

①、固定孔,便于用螺絲將模塊固定于機器人上 ②、四芯輸入線接口,連接四芯輸入線

③、彈簧觸須:與障礙物接觸后發生彈性形變,觸發傳感器

注意事項:觸須感應器需要安裝在機器人前端容易被觸碰到的位置,需要彈簧觸須被物體折彎至接觸金屬卡橋才會被觸發。

7.9 光強傳感器

光強傳感器可以檢測到周圍光線強度的變化。光強傳感器能夠識別光線強弱,閃動傳感器只能檢測光線的突變。30 LUX 照度以下觸發。(距離40瓦日光燈1.5米左右

①、固定孔,便于用螺絲將模塊固定于機器人上 ②、四芯輸入線接口,連接四芯輸入線 ③、光敏元件,當光線由強變弱時被觸發

注意事項:安裝時注意將感光元件對準光源。這樣傳感器才能較精確的檢測到光線的強弱變化。

第八章、編程手柄說明

1、紅外信號發射端口

2、搖桿1,控制連接在主控板輸出端口1 和端口2 所連接的舵機的動作

3、搖桿2,控制連接在主控板輸出端口3 和端口4 所連接的舵機的動作

4、搖桿3,控制連接在主控板輸出端口5 和端口6 所連接的舵機的動作

5、搖桿4,控制連接在主控板輸出端口7 和端口8 所連接的語音模塊或LED 的動作

6、動作加載鍵,清除當前未保存的動作

7、通道選擇鍵,選擇通道時,與主控制板通道配合使用,調整到對應通道

8、動作保存鍵,保存當前操作的動作

9、上方為動作記錄鍵1,下方為動作播放鍵1,播放動作記錄鍵1 錄制的動作, 與主控板輸入端口A 的觸發功能對應

10、上方為動作記錄鍵2,下方為動作播放鍵2,播放動作記錄鍵2 錄制的動作, 與主控板輸入端口B 的觸發功能對應

11、上方為動作記錄鍵3,下方為動作播放鍵3,播放動作記錄鍵3 錄制的動作, 與主控板輸入端口C 的觸發功能對應

12、上方為動作記錄鍵4,下方為動作播放鍵4,播放動作記錄鍵4 錄制的動作, 與主控板輸入端口D 的觸發功能對應

13、程序下載口,更新手柄程序

14、電源開關

15、微調,校正標準舵機角度以及圓周舵機停止不穩定狀態

16、電源、信號指示燈,標志為紅色時表示電源接通,藍色時表示正在發射信 號

第九章、C 語言編程基礎指南 9.1 安裝編程環境

一、安裝ADS 下載ADS1.2:http://www.tmdps.cn/down/get.asp?id=39(右鍵單擊鏈接左鍵點擊上圖所示的“本地雙線路服務器”直接下載,或右鍵單擊迅雷下載解壓后點擊“setup.exe”開始安裝。

1、點擊“Next”

2、點擊“Yes”

3、點擊“Next”

4、選擇“Full”,點擊“Next”

5、點擊“Next”

6、點擊“Next”

7、點擊“Next”

8、點擊“下一步”

9、點擊“下一步”

10、選擇安裝程序“crack”目錄下“LICENSE.DAT”點擊“下一步”

11、點擊“下一步”

12、點擊“完成”

13、點擊“Finish” 9.2 第一個ARM軟件 打開ads 軟件

1、點擊“file”—“new”—“project”—“ARM Execuable Image for lpc2131”,選擇 工程存放路徑“位置”, 錄入“工程名”(led,點擊“確定”

2、工程建立完畢

3、選擇紅色下拉菜單處為“DebugInFLASH”

4、點擊“Edit”—“DebugInFLASH Settings”,“Target Settings”項中“Post-Linker”選擇“ARM fromELF”,點擊“Apply”

5、續5,“ARM FromELF”項中“Output Format”選擇“Intel 32 bit Hex”,“Output file name”欄輸入“*.hex”(led.hex,點擊“Apply”—“OK”

6、輸入程序代碼 /*點亮一個LED 燈*/ #include “config.h” #include “sysTime.h” const uint32_t Led1 =(1<<31;int main(void { PINSEL2 = PINSEL2 &(0x08;IO1DIR = Led1;IO1SET = Led1;

IO1CLR = Led1;initSysTime(;while(1 { IO1SET = Led1;pause(100000;IO1CLR = Led1;pause(100000;} return 0;}

7、點擊F7,完成代碼編譯,led 工程目錄FlashRel 中生成LPC21xx.hex 燒錄文件 9.3 燒寫程序

一、設置USB下載線

1、下載USB 驅動:http://code.google.com/p/robotway/downloads/list

2、解壓后點擊“setup”打開安裝程序,在程序窗口點擊“INSTALL”,完成后關閉驅動安

裝程序

3、將USB 下載線接入電腦,選擇自動查找設備,完成驅動安裝

4、右鍵單擊“我的電腦”,選擇“屬性”—“硬件”—“設備管理器”—“端口(COM 和 LPT”,右鍵單擊“USB-SERIAL(COM×”,選擇“屬性”—“端口設置”—“高級”,選擇“COM 端口號”為“COM3”,點擊確定完成。

二、下載安裝燒寫程序

1、下載燒寫程序: http://filer.blogbus.com/6243670/resource_6243670_12840150560.rar

2、解壓后點擊“Philips Flash Utility Installation.exe”安裝程序

三、連接ARM主控板

1、將USB 下載線miniUSB 端接入ARM 主控板程序下載端口

2、撥動程序寫保護口到“ON”位

3、打開ARM 主控板電源

4、按一次復位鍵

四、燒寫程序

1、打開“開始菜單程序Philips SemiconductorsFlash UtilityLaunch

LPC210x_ISP.exe”

2、界面右側Communication 欄,選擇Connected to Port 為“COM 3:”

3、點擊界面中下側“Read Device ID”按鈕,正常時出現“Please reset your LPC2000 board now and then press OK”,確定后界面左下角出現“Read Part ID Successfully”

4、點擊界面中間“Erase”按鈕,界面左下角出現“Erased LPC2000 Flash Successfully”

5、在“Flash Programming”欄,點擊“Filename:”右下側“...”按鈕,在出現的對話框 中選擇編譯完成的“*.hex”文件,點擊“Upload to Flash”,完成程序燒錄。

9.4 ARM主控板端口列表

端口名稱端口號端口功能功能說明 EINT0 外部中斷0 輸入

紅外接收端口 P0.16 MAT0.2 定時器0 的匹配輸出通道2 CAP0.2 定時器0 的捕獲輸入通道2 PWM5 脈寬調制器輸出5 輸出端口1 P0.21 CAP1.3 定時器1 的捕獲輸入通道3 AD0.2 A/D轉換器0 輸入2 輸出端口1 P0.29 CAP0.3 定時器0 的捕獲輸入通道3 MAT0.3 定時器0 的匹配輸出通道3 AD0.1 A/D 轉換器0 輸入1 輸出端口2 P0.28 CAP0.2 定時器0 的捕獲輸入通道2 MAT0.2 定時器0 的匹配輸出通道2 SSEL0 SPI0 從機選擇SPI0 接口用作從機輸出端口2 P0.7 PWM2 脈寬調制器輸出2 EINT2 外部中斷輸入2 AD0.0 A/D 轉換器0 輸入0 輸出端口3 P0.27 CAP0.1 定時器0 的捕獲輸入通道1 MAT0.1 定時器0 的匹配輸出通道1 輸出端口3 P0.8 TxD1 UART1 發送輸出端

PWM4 脈寬調制器輸出4 RxD1 UART1 接收輸入端

輸出端口4 P0.9 PWM6 脈寬調制輸出6 EINT3 外部中斷3 輸入

輸出端口5 P0.0 TxD0 UART0 發送輸出端 PWM1 脈寬調制器輸出1 輸出端口5 P0.13 MAT1.1 定時器1 的匹配輸出通道1 UART0 接收輸入端

輸出端口6 P0.1 RxD0 脈寬調制器輸出3 PWM3 EINT0外部中斷0 輸入

輸出端口6 P1.22 PIPESTAT1 流水線狀態位1 SCK0 SPI0 的串行時鐘

輸出端口7 P0.4 CAP0.1 定時器0 的捕獲輸入通道1 AD0.6 A/D 轉換器0 輸入6 MISO0 SPI0 主機輸入從機輸出端

輸出端口7 P0.5 MAT0.1 定時器0 的捕獲輸入通道1 AD0.7 A/D 轉換器0 輸入7 輸出端口8 P0.10 CAP1.0 定時器1 的捕獲輸入通道0 輸出端口8 P0.12 MAT1.0 定時器1 的匹配輸出通道0

輸出指示燈1 P1.16 TRACEPKT0 跟蹤包位0 帶內部上拉標準I/O 口輸出指示燈2 P0.31 通用數字輸出引腳

輸出指示燈3 P1.31 TRST JTAG 接口的測試復位 輸出指示燈4 P1.25 EXTIN0 外部觸發輸入 端口名稱端口號端口功能功能說明

輸出指示燈5 P0.6 MOSI0 SPI0 主機輸出從機輸入端 CAP0.2 定時器0 的捕獲輸入通道2 輸出指示燈6P1.24T R A C E C L K跟蹤時鐘帶內部上拉的標準I/O口輸出指示燈7 P1.23 PIPESTAT2 流水線狀態位2 輸出指示燈8 P0.11 CAP1.1 定時器1 的捕獲輸入通道1 SCL1 I2C1 時鐘輸入/輸出

輸入端口1 P0.22 CAP0.0 定時器0 的捕獲輸入通道0 MAT0.0 定時器0 的匹配輸出通道0 輸入端口1 P1.19 TRACEPKT3 跟蹤包位3 帶內部上拉標準I/O 口輸入端口2 P0.23 通用數字輸入/輸出引腳

輸入端口2 P1.28 TDI JTAG 接口的測試數據輸入 MAT1.2 定時器1 的匹配輸出通道2 輸入端口3 P0.19 MOSI1 SPI1 主機輸出從機輸入端 CAP1.2 定時器1 的捕獲輸入通道2 輸入端口3 P1.30 TMS JTAG 接口的測試方式

CAP1.2 定時器1 的捕獲輸入通道2 輸入端口4 P0.17 SCK1 SPI1 串行時鐘 MAT1.2 定時器1 的匹配輸出通道2 輸入端口4 P1.21 PIPESTAT0 流水線狀態位0 輸入指示燈1 P0.25 AD0.4 A/D 轉換器0 輸入4 輸入指示燈1 P1.18 TRACEPKT2 跟蹤包位2 帶內部上拉標準I/O 口 MAT1.3 定時器1 的匹配輸出通道3 輸入指示燈2 P0.20 SSEL1 SPI1 從機選擇SPI1 接口用作從機 EINT3 外部中斷3 輸入

輸入指示燈2 P1.27 TDO JTAG 接口的測試數據輸出 CAP1.3 定時器1 的捕獲輸入通道3 輸入指示燈3 P0.18 MISO1 SPI1 主機輸入從機輸出端 MAT1.3 定時器1 的匹配輸出通道3 輸入指示燈3 P1.29 TCK JTAG 接口的測試時鐘 輸入指示燈4 P0.15 EINT2 外部中斷2 輸入

輸入指示燈4 P1.20 TRACESYNC 跟蹤同步帶內部上拉的標準I/O 口通道選擇鍵A GND 通道選擇鍵B P1.17 TRACEPTK1 跟蹤包位1 帶內部上拉標準I/O 口通道選擇鍵C P0.26 AD0.5 A/D 轉換器0 輸入5

串口通信1 P0.0 TxD0 UART0 發送輸出端 PWM1 脈寬調制器輸出1 RxD0 UART0 接收輸入端

串口通信2 P0.1 PWM3 脈寬調制器輸出3 EINT0 外部中斷0 輸入 9.5 庫函數

訪問http://code.google.com/p/robotway/source/browse/。導入庫函數到工程: 在工程窗口新增所有*.c 到“Source Files”目錄下, *.h 到“Head Files”目錄下。lib_io.c 通用參數: PortSe:端口序列號,值為0、1;PortNo:端口號,值為0~31;函數名函數原型功能返回值說明【DelayNS】 void DelayNS(uint32 dly 長軟件延時無

【GPIO_In】 uint8 GPIO_In(uint8 PortSe, 檢測電平1-成功 Level:檢測電平uint8 PortNo,uint8 Level 輸入函數 0-失敗 1-高,0-低;【GPIO_Out】void GPIO_Out(uint8 PortSe, 電平輸出無 Level:輸出電平uint8 PortNo,uint8 Level 函數 1-高,0-低

【PWM】 void PWM(uint8 PortSe,uint8 pwm 控制無 PW:脈寬PortNo,uint32 PW,uint32 Tpwm 串行發 Tpwm:輸出周期

void UART_Out(uint8 PortSe, 送數據 data:需要發送的數據【UART_Out】uint8 PortNo,uint8 data,uint32 串行發送無 bps:波特率bps,uint32 xtal 數據 xtal:晶振

【IRQ_End】 void IRQ_End(uint32 priority 中斷處理結束無無 函數名函數原型功能返回值說明

【UART_In】 uint8 UART_In(uint8 type 接收串行返回串行 type:串口類 中斷數據中斷數據型,0 或1 打開或關 Stat:狀態,0 關閉,1 開啟void UART_irq(uint8 PortSe, 閉串行接無 bps:波特率【UART_irq】uint8 PortNo, uint8 stat, uint32 收數據 xtal:晶振bps, uint32 xtal, uint32 priority 中斷 priority:中斷優先級

【Delay】 void Delay(uint32 count 精確延時函數無單位:ms void Time_irq(uint8 PortSe,uint8 type:定時器類型【Time_irq】 PortNo,uint8 type,uint32 count, 定時中斷無 count:定時時間uint32 xtal,uint8 priority xtal:晶振

priority:中斷優先級【AD_In】uint16 AD_In(uint8 PortSe,uint8 讀取成比例 Min:數模轉換最小值PortNo,uint8 Min,uint16 Max 模擬量返回 Max:數模轉換最大值

void EINT_irq(uint8 PortSe,uint8 irmod:中斷方式,1-邊沿【EINT_irq】 PortNo,uint8 irmod,uint8 polar,外部中斷無 polar: 0-下降沿1-上升沿;uint8 priority priority: 中斷優先級

【DA_Out】void DA_Out(uint8 PortSe,uint8 DA 輸出函數無 DaData:輸出模擬電壓PortNo,uint16 DaData 范圍0~1023 函數名函數原型功能返回值說明 void I2cInit(uint8 PortSe,uint8

【I2cInit】PortNo,uint8 PortNo1,uint32 I2C 初始化無 Fi2c:傳輸速率100000 Fi2c,uint8 prioritypriority:優先級

sla:器件從地址

【I2C_Read uint8 I2C_ReadNByte(uint8 sla, 從有子地 suba_type:從器件物理存NByte】 uint32 suba_type, uint32 suba, 址器件讀讀取的儲地址;uint8 num 取1 字節數據 suba: 器件內部物理地址 數據 num: 1;uint8 I2C_WriteNByte(uint8 sla, 向有子地 sla 器件從地址0xAo 【I2C_Write uint8 suba_type, uint32 suba, 址器件寫無 suba_type 子地址結構NByte】 uint8 s, uint32 num 入1 字節 suba 器件內部物理地址s: 數據將要寫入的數據 num:1 lib_irq.c void __irq IRQ_UART0(void { uint8 a=0;a=ReadPC(;/*啟動串口中斷后,在此編寫串口中斷程序,可調用串口接收數據a*/ IRQ_End(0x00000000;} void __irq IRQ_Time0(void

{ /*啟動定時器中斷后,在此編寫定時中斷程序*/ } void __irq IRQ_Time1(void { /*啟動外部中斷后,在此編寫外部中斷程序*/ } lib_arm.c 通用參數: Num:序號

函數名函數原型功能返回值說明

【Initial_ARM】void Initial_ARM(初始化無 ARM主控板端口初始化 【LedIn】void LedIn(uint8 Num,uint8 Color輸入無Color:0-滅,1-紅色,2-藍色 指示燈

【Input】int Input(uint8 Num,uint8 Pin檢測輸入0-失敗Pin:引腳號,1-s1,2-s2 1-成功

【LedOut】void LedOut(uint8 Num,uint8 Stat輸出無Stat: 0-滅,1-亮 指示燈

【Servo】void Servo(uint8 Num,uint16 Ang控制舵機無Ang:角度,0~180 【SendPC】void SendPC(uint8 data 發送串口數據無 data:發送的數據值

【SetReadPC】void SetReadPC(uint8 stat,uint8 設置接受無stat:狀態,0-關閉,1-開啟priority 串口數據 priority:中斷優先級

【ReadPC(】uint8 ReadPC(讀取串口數據無

【SetTimer】void SetTimer(uint32 Timer 設置定時中斷無Timer:定時周期【TimerOpen】void TimerOpen(定時中斷初始化無

【SetMemory】void SetMemory(uint8 priority啟動存儲芯片無

【SaveData】void SaveData(uint32 address, 存儲數據無 Address:地址(0~65535 uint8 data data:數據(0~255 【LoadData】uint8 LoadData(uint32 address 讀取數據無address:地址(0~65535 第十章、Robottime Robotway Studio指南 10.1 準備運行環境

1.1、打開http://code.google.com/p/robotway/downloads/list,下載USB連 接線驅動。

1.2、解壓下載的USB連接線驅動.rar,運行USB轉接線驅動.exe,按提示進行安 裝。

1.3、將USB連接線接入電腦,選擇自動查找設備,完成驅動安裝。1.4、右鍵單擊“我的電腦”,選擇“屬性”—“硬件”—“設備管理器”—“端

口COM和LPT”,右鍵單擊“USB-SERIAL(COM×”,選擇“屬性”-“端口設置”—“高級”,選擇“COM 端口號”為“COM3”(也可以選擇COM4 或COM5,點擊確定完成。

10.2 RRS 使用流程

2.1、注意主控制板的程序寫保護口不在ON的位置

2.2、打開Robottime Robotway Studio.exe,進入圖形化編程環境(如果檢測 到有最新的RRS 版本時會出現提示

2.3、點擊設置通信端口,按1.4 的端口選擇相應的端口。

2.4、按一下主控制板的復位鍵,如果主控制板和計算機連接成功, RRS 的 主控制板圖標會變成綠色,否則請檢查USB 轉接線的連接,并重復以上步驟。

2.5、在動作編輯區編輯動作

2.6、檢查主控板輸出端口是否按照動作條的序號連接舵機

2.7、點擊運行動作,主控制板將按照編輯的動作內容驅動舵機轉動 2.8、動作編輯完成后,點擊錄制第1 路動作,RRS 自動將當前動作內容寫 入到主控制板,并與輸入端口1 的傳感器建立關聯。第十一章、擴展模塊指南 11.1 藍牙模塊

在實際應用中,藍牙模塊所實現的功能與USB連接線完全一樣,主要用于主控制板ARM芯片燒寫的傳輸介質,以及主控制板串口通信的傳輸介質。而藍牙模塊通過無線藍牙技術,使得這兩個功能可以脫離連接線的約束,從而令第三方設備對主控板的操作可以無線的進行,大大增強了主控板的可移動性,從而為安全自主的探索者機器人創新設計提供了硬件保證。

藍牙模塊的安裝很簡單,通過一條雙口miniUSB連接線,將藍牙模塊的miniUSB接口與主控制板的miniUSB接口相連即可。當主控制板電源開啟時,藍牙模塊指示燈會開始閃動。

通過第三方設備的藍牙設備(如接駁在PC、手機上的藍牙與主控板的藍牙模塊配對連接后,即可參照USB連接線的使用方法進行對主控板的操作了。

配對密碼:1234 11.2 語音識別模塊

語音識別模塊能夠簡單快速的設置機器人的語音識別功能,并且讓機器人在識別的既定的語音命令后執行相應的動作。語音識別模塊的使用必須要求用戶首先了解第七章編程手柄的內容。

使用三芯輸入線將語音識別模塊與主控板連接,主控板電源開啟后,語音識別模塊發出啟動完畢提示音。長按訓練按鍵,根據提示音錄制待識別的語音:長按錄音按鍵,根據提示音錄制模塊識別語音后的回復語音。識別語音、錄音分別是六句話,識別語音與錄制語句一一對應。同時,前四句語音又與主控板四路播放一一對應。實際上是使用語音識別來替代傳感器的播放觸發功能。

11.3 自平衡模塊

自平衡模塊可以使連接在該模塊上的舵機轉動根據模塊正平面和地平線的夾角自動保持一致。

舵機插針可連接一個舵機,舵機黑色連接線與GND插針對齊。

舵機1 轉動角度對應自平衡模塊X方向與地平線夾角:舵機2 轉動角度對應Y 方向與地平線夾角。

在自平衡模塊出師啟動時,使用舵機微調旋鈕調整舵機轉動角度與自平衡模塊姿態之間的線性關系,以滿足特定需要。

電源插座:連接電源適配器,給自平衡模塊模塊供電。

電源插針:可用4 芯輸出線將自平衡模塊時,注意連接的黑色端與電源插針GND插針對齊。

miniUSB接口:自平衡模塊內置一片AVR ATMEL16 單片機,該接口是單片機的ISP接口,供用戶對該模塊進行狂戰編程使用。

成品展示

附圖1 簡易四足

第二篇：測量機器人簡介概要

測量機器人簡介

測量機器人又稱自動全站儀，是一種集自動目標識別、自動照準、自動測角與測距、自動目標跟蹤、自動記錄于一體的測量平臺。它的技術組成包括坐標系統、操縱器、換能器、計算機和控制器、閉路控制傳感器、決定制作、目標捕獲和集成傳感器等八大部分。坐標系統為球面坐標系統, 望遠鏡能繞儀器的縱軸和橫軸旋轉, 在水平面360°、豎面180°范圍內尋找目標；操縱器的作用是控制機器人的轉動；換能器可將電能轉化為機械能以驅動步進馬達運動；計算機和控制器的功能是從設計開始到終止操縱系統、存儲觀測數據并與其他系統接口, 控制方式多采用連續路徑或點到點的伺服控制系統；閉路控制傳感器將反饋信號傳送給操縱器和控制器, 以進行跟蹤測量或精密定位；決定制作主要用于發現目標, 如采用模擬人識別圖像的方法(稱試探分析)或對目標局部特征分析的方法(稱句法分析)進行影像匹配；目標獲取用于精確地照準目標, 常采用開窗法、閥值法、區域分割法、回光信號最強法以及方形螺旋式掃描法等；集成傳感器包括采用距離、角度、溫度、氣壓等傳感器獲取各種觀測值。由影像傳感器構成的視頻成像系統通過影像生成、影像獲取和影像處理, 在計算機和控制器的操縱下實現自動跟蹤和精確照準目標, 從而獲取物體或物體某部分的長度、厚度、寬度、方位、2 維和3 維坐標等信息, 進而得到物體的形態及其隨時間的變化。有些自動全站儀還為用戶提供了一個二次開發平臺，利用該平臺開發的軟件可以直接在全站儀上運行。利用計算機軟件實現測量過程、數據記錄、數據處理和報表輸出的自動化，從而在一定程度上實現了監測自動化和一體化。

第三篇：機器人廚師專利申請概要

家用臺式烹飪機器人

家用臺式烹飪機器人是一種能炒菜的家用小型機器人，利用家用電腦對其進行控制實現多種類型的菜肴自動制作，口味和火候由程序設定，多種烹飪程序存貯于電腦中。它由機械結構、控制電路、操作軟件構成，主要部件是：翻炒機械手、加料機械手、旋轉調料倉、加液裝置、加熱裝置及標準配菜盒。所說臺式機械結構是安裝在一個平臺上，再由一個門式支架支撐構成一個整體結構；加料請求信號發射器安裝在門式支架左立柱上，加熱裝置位于平臺中心，炒鍋置于加熱裝置上，翻炒機械手下方。翻炒機械手有轉動臂和四個彈性“手指”，加料機械手自動識別轉動調料倉中的固體調料并定量取出投入鍋內。加液裝置將液態調料定時定量加入鍋內。加熱裝置以電磁加熱方式對鍋體進行可控加熱。標準盒、標準配菜盒是特殊設計的標準化配件，多終端及網絡連接設計創造出一種烹飪機器人餐館模式－數字餐廳；標準盒、標準配菜盒的設計創造出一種配菜模式－數字配菜業。

家用臺式烹飪機器人

一種家用臺式烹飪機器人，由機械裝置及自動控制系統組成，其特征是：臺式機械結構和家用電腦構成一種小型家用臺式烹飪機器人，所說臺式機械結構是安裝在一個平臺上，再由一個門式支架支撐構成一個整體結構；所說臺式機械結構包括：翻炒機械手、加料機械手、旋轉調料倉、加液裝置、加熱裝置；所說臺式機械結構的連接方式是：門式支架的左右兩個立柱垂直固定于平臺上，上固定橫梁、中固定橫梁與兩個立柱垂直橫向緊固連接于兩個立柱內側；升降橫梁位于上、中固定橫梁之間運動；所說臺式機械結構的升降橫梁的運動機構是：其驅動電機固定于上固定橫梁上并與牽引輪同軸相連，升降橫梁由牽引輪、牽引索牽引以滑塊為導向沿門式支架左右兩個立柱的內槽上下滑動；所說翻炒機械手固定于升降橫梁上并隨之同步運動；所說加料機械手、旋轉調料倉固定于中固定橫梁上，加料機械手鳥喙狀結構與加料機械手驅動電機軸相連，可正反轉動；旋轉調料倉以固定于中固定橫梁上的軸承為支點旋轉，加料請求信號發射器安裝在門式支架左立柱上并同步控制旋轉調料倉停轉和加料機械手起動；所說加液裝置組裝于液體調料加料泵組盒內并固定于門式支架右立柱外側；所說加熱裝置位于平臺中心，門式支架的底層；所說標準盒既炒鍋置于加熱裝置上，翻炒機械手下方；所說臺式機械結構的電機、微量泵、加熱裝置由導線與接口電路相連而獲得電能和控制指令，接口電路以電纜與電腦的Ｉ／Ｏ接口板相連；所說家用電腦控制電路是在家用電腦總線槽內插入一塊Ｉ／Ｏ接口板并以電纜與接口電路相連而形成家用電腦控制電路；整體結構是通過平臺和門式支架將翻炒機械手、加料機械手、旋轉調料倉、加液裝置、加熱裝置，接口電路、液晶顯示器連成一體，再由電纜連接構成一個完整的機電一體化裝置；該機電一體化裝置與控制軟件包一起構成家用臺式烹飪機器人。

專利號: 申請日: 公開/公告日: 授權公告日:

200620023264 2006年7月12日

2007年9月5日 申請人/專利權人: 國家/省市: 申請人地址: 郵編: 發明/設計人: 代理人: 專利代理機構: 專利代理機構地址: 專利類型: 公開號: 公告日: 授權日: 公告號: 優先權: 審批歷史: 附圖數: 頁數: 權利要求項數:

劉長發 北京(11)

北京市昌平區北七家鎮溫泉花園A區23樓3-502 102209 劉長發

()()發明 000000000 2007年9月5日 20 200942520 6 1

請進入中國專利檢索數據庫核實

第四篇：機器人創新設計課程總結

機器人創新設計課程總結

蘇登

自動化1509 學號20153800 記得當初選擇機器人創新設計這門課程有很多原因，其一是自己喜歡機械結構，對和機械自動化有關的課題感興趣，還有一個原因是剛剛看完BAYMAX這部好評如潮的電影，被其中各色各樣的機器人所打動。在選擇這門課程時心里還是有一些猶豫，擔心自己在這方面毫無基礎，難以跟上課程進度，再者擔心考試太難，拿不到好成績。然而事實證明，我當初選擇這門選修課的決定是正確的，期間不但接觸到了最新的機器人概念和進展，還認識到了專業的老師，很多有想法有能力的朋友，最重要的是我完全是因為興趣而不是為了完成修學分的任務，因此哪怕期間有所困難，哪怕偶爾感覺枯燥，我都覺得沒有白費時間。

如果說這門課程給我留下的最深的印象是什么，我的總結是：實踐，參與。機器人不是紙上談兵的東西，機器人從開端到如今的繁榮，都是一個個實驗，一個個失敗鑄造的結果。對此，我對我們的指導老師李海龍老師深感敬佩。短短半個學期的時間，不多的上課機會，李海龍老師拿出兩節課的時間給我們做課堂展示，又拿出兩節課的時間給我們組裝，展示機器人，更不用說課下我們在網上查找資料，為機器人編程這類直接接觸機器人的時間。很多人把選修課看作水課，我想說的是，咋們的機器人創新設計不是水課。

在課堂展示的PPT中，我負責的是智能機器人這一部分。期間花了很多的時間上網查找資料。在我以往的印象中，真正智能的機器人應該可以具有自我學習的功能，而不僅僅是依靠事先儲存的數據。比如可以自己根據實際問題，根據發生過的事件自動儲存記憶更新數據庫。在我整理完智能機器人這一部分的資料后，我發現現在的機器人技術尚未達到這一高度，機器人做出的判斷也僅僅只是基于現有的數據，無法自己學習，更不用說產生靈感之類的智慧了。舍友問我：“你上網查這些資料有什么意義？”，可能這些東西不會對我產生直接的影響，但是作為自動化的學生，在以后系統地接觸到機器人的時候，甚至自己有點小小的成績的時候，我可以在心里提醒自己：我離真正的智能機器人還差的很遠。正如喬布斯所說，當初我在大學選修書法課，我看不到任何的直接作用，但是若干年后，我把在書法上的知識運用到了蘋果電腦里，如果當初我沒有選擇書法課，那么現在你們的電腦里就不會有如此美麗的字體。為自己的興趣，為團隊的成果而投入地做一件事情，本來就非常值得。

認清團隊的力量，這是我在機器人創新設計課程上的第二個收獲。在最后的機器人組裝上，沒有專門的講解，僅僅是一百四十多頁的圖紙。然而在這種情況下，我們的組長曹旭分工明確，組裝的工作進行的井井有條，期間有各種錯誤，盲區，但是我們沒有松懈，沒有氣儽，正如之前所說，機器人是一門實踐的科學。在組裝機器人的過程中，我們被機器人的魅力深深吸引，似乎一個個零件都有了自己的生命，最重要的是，我們在發現問題解決問題的過程中一步步的提高了自己的能力。例如在第一個機器人完成后，我們經過討論決定該做一個分揀機，但是在分揀機完成后出現了識別失誤，物品分揀不可靠的情況。面對這一問題，我們積極討論，分析原因，在多方面作出了改進，在原圖紙的基礎上實現創新，最終完美地解決了這一問題，最后在課堂展示上向全班同學展示了我們的成果。組裝機器人這一段時間向我展示了團隊的力量，無論是在以后的生活還是科研中，團隊至上將是我的座右銘。

最后，作為九組的一員，我衷心感謝我們九組的所有組員和曹組長所做出的努力，正是因為你們，讓這堂趣味無窮的課程增添了幾分感動和思念。最后付幾張組裝機器人的照片：

第五篇：機器人發展說明

機器人王國日本圖片說明

1、有機器人情結的日本人一直在思索著如何更好地利用機器人幫助自己。在政府的支持下，日本研發制造了越來越人性化、智能化的仿人機器人。這些像人一樣的服務、娛樂型機器人逐漸成為日本人生活的一部分。編輯/蔡捷文 2、1942年，美國科幻作家阿西莫夫提出“機器人三定律”之后，引發了人類對機器人的暢想。20世紀60年代，人們試著在機器人上安裝各種傳感器，機器人開始由工業機器人向仿人機器人發展。圖為當地時間1964年2月29日，日本東京，一家玩具開發公司設計了一個五英尺高的機器人“五郎”，推著童車步行是他唯一的一個技能。在收音機輔助下，五郎也變得能夠講話。AP Photo

3、模仿人的形態和行為而設計制造的機器人即仿人機器人，一般分別或同時具有仿人的四肢和頭部。圖為當地時間1966年8月23日，日本東京，一支由九個機器人打造的樂隊在百貨公司進行表演，吸引了學校里放暑假的孩子前來觀看。AP Photo/Mitsunori Chigita 4、1969年，日本早稻田大學加藤一郎實驗室研發出第一臺以雙腳走路的仿人機器人。加藤一郎也被譽為“仿人機器人之父”。以加藤一郎先生為首，日本正式開始了仿人機器人的研究。圖為當地時間1966年12月13日，日本東京，一個有著奇怪形狀的機器人在百貨公司里扭動跳舞，唱歌說話吸引圣誕節前來掃貨的顧客。Gamma-Keystone/Getty Images5、日本有關機器人題材的漫畫打造了諸如阿童木、機器貓等善良正義的機器人形象，也影響了一代又一代的日本人，成為日本機器人發展的文化動力。圖為當地時間1981年9月15日，日本東京，一名兒童在百貨商場圍觀一個販賣紀念品的機器人。這些機器人和工業機器人不同，有著或多或少人類的模樣，被稱為“仿人機器人”。AP Photo/Sadayuki Mikami6、有機器人情結的日本人一直在思索著如何開發利用機器人。和中國民間高手DIY機器人不同，日本的機器人從研發到制造形成了專業化產業鏈。當地時間1982年9月18日，日本筑波，英國首相撒切爾夫人微笑地和一個機器人握手。政府在東京東北部投建了科學城。AP Photo/S.Mikam7、計算機技術推動了仿人機器人的研究。當地時間1982年6月25日，日本筑波科學城，一名工程師在機械工程實驗室內演示了一只機械手，可以拿起球、螺栓和握住鉛筆。AP Photo/Y.J.Ishizaki8、當地時間1997年11月1日，日本東京，早稻田大學的實驗，人形機器人“Hadaly 2”跟著一只10歲母猴所照的光移動。“Hadaly 2”是一只具有人類視覺識別功能的機器人，通過電腦傳導，他能夠自主辨別光線。該團隊30年來一直致力于仿人機器人的研究，舉辦了世界上第一次關于機器人和猴子的實驗。AP Photo/Katsumi Kasahara9、當地時間2009年3月31日，日本東京，本田汽車公司的一名員工戴上頭盔進行實驗，本田已經開發出一種技術來讀取人類思考四個簡單動作——移動右手、左手活動、小跑和吃時，頭皮層的電流變化和腦血流量數據。本田成功地分析了人類的這種思維模式，然后將此當作它的人形機器人“阿西莫”的無線指令。AP Photo/Koji Sasahara10、日本機器人的發展離不開日本政府的支持。安倍晉三曾在2014年夏天接受采訪時稱，“要讓機器人成為經濟增長戰略的重要支柱……我們計劃成立專門的委員會，將機器人革命變成現實。”圖為當地時間2008年4月21日，德國漢諾威，安倍晉三和默克爾在德國漢諾威工業博覽會上觀看一個仿人機器人HRP-2。此次工業博覽會共有60個國家的參展商，合作方是日本。AP Photo/Joerg Sarbach11、日本政府希望更多的機器人進入老年護理服務業。據VICE雜志2015年報道，過去幾年，日本政府投入超1億美元研究新型老年服務機器人。政府官員相信，如果由機器人來照顧老年人，他們能在十年內節省210億美元。圖為當地時間2015年2月23日，日本名古屋，日本理化學研究所和住友公司的科學家研發出一款新的實驗護理機器人“ROBEAR”，可以將病人從床上搬到輪椅上，或幫助病人站起來。AFP PHOTO / JIJI PRESS12、當地時間2015年1月26日，日本“嬰兒機器人”Smiby的生產廠。Smiby，是由日本中京大學的機器人系和Togo Seisakusyo Corporation共同開發，面向老年人，已于1月21日上市。它類似一個人類嬰兒，需要人去照顧它。如果長時間沒有人理睬它，它會開始啼哭。它內置的感應器能夠識別主人的動作。當它感覺高興的時候，它會像個真的嬰兒一樣笑起來，并且臉上的LED燈發出粉色的光;而當它不高興的時候，臉上的LED則會發出藍色光，代表眼淚。CFP

13、由于日本生育率低，加上日本人的壽命越來越長，人口老齡化的問題日趨嚴重，醫護型的仿人機器人可以緩解醫護人員不足的問題。慰藉孤獨老人、減輕老年癡呆癥患者焦慮感的“海豹機器人”等安慰型機器人由此誕生。圖為當地時間2011年7月28日，日本福島，84歲的Satsuko Yatsuzaka擁有一只治療機器人“Paro”。這款海豹型機器人“Paro”安慰了日本地震和海嘯的老年幸存者。REUTERS/Kim14、當地時間2010年1月6日，日本京都，由日本機器人研究機構ATR開發的機器人“Robovie-II”在雜貨店進行一個輔助購物的實驗，基于無處不在的網絡技術平臺利用機器人。機器人在商店門口迎接購物者，之后跟隨他道貨架上拿籃子并提醒顧客購物清單。實驗的目的是收集數據，以便日后使用機器人技術和網絡技術為老年人提供生活支援。REUTERS/Yuriko Nakao15、巨大的老年護理市場需求促使企業競相研發小型家用機器人。圖為當地時間2007年11月28日，日本，仿人機器人Twendy-One從烤吐司機拿起面包，為早稻田大學學生藤井裕久準備早餐。這款高1.5米、111公斤、電池供電型的機器人由早稻田大學的機械工程系Shigeki Sugano教授研發。AP Photo/Koji Sasahara

16、日本很注重對外交流，通過舉辦國際機器人展展示最新的機器人技術與產品，向外開拓機器人產業市場，并提供商業洽談與技術交流平臺。這也使得他們一直走在機器人研發的前沿。圖為當地時間2000年9月2日，日本東京，遠航公司的工作人員訪問日本，一個仿人機器人在展示它的功能。Thierry Esch/Paris Match via Getty Images17、日本的仿人機器人逐漸逐漸滲透到各行各業，成為一種相對平常的設備。圖為當地時間2007年6月25日，日本會津若松，護士、醫生，和一名“接待員機器人”在醫院走廊行走。這家醫院購買了三個“接待員機器人”，它們在等候室向病人慰問，對病人進行簡單的測試，引導人們乘坐電梯以及提供娛樂表演。AP Photo/David Guttenfelder18、當地時間2012年8月1日，日本東京，東京塔開發出新的導游機器人名字叫“Tawabo”，是日本第一個室內導游機器人。它可以說日語，英語，漢語和韓語。身高160cm體重200kg。CFP

19、各種各樣職能的機器人也隨之出現。圖為當地時間2010年5月16日，東京日比谷公園，一對日本新人在機器人牧師i-Fairy的見證下舉行結婚典禮。REUTERS/Yuriko Nakao

20、當地時間2011年8月16日，日本東京，貓頭機器人 “Mecha-Najavu” 在經營刨冰。這只機器人由日本安川電機生產，用以吸引日常游客。AFP PHOTO / Yoshikazu TSUNO

21、松下、豐田、本田……日本的大企業相繼涉足看似和主營業務無關的仿人機器人開發。圖為當地時間2007年12月11日，日本東京，日本汽車巨頭本田的仿人機器人Asimo在為其員工服務。AFP PHOTO/JIJI PRESS

22、當地時間2006年3月6日，日本浦安，酒店大堂前，日本電子產品制造商日立公司的輪子機器人 EMIEW為顧客提行李，展示它作為一名酒店員工的工作技能。EMIEW 機器人可以避開障礙物、回應簡單的語音要求和報讀天氣預告、表演和迎接客人。AP Photo/Katsumi Kasahara

23、日本仿人機器人一直充當著外交使者，向其他國家展示日本機器人的研發水平。圖為當地時間2014年4月24日，日本東京，正在日本訪問的奧巴馬參觀“新興科學和創新國家博物館(Miraikan)”并與本田機器人“阿西莫”(ASIMO)打招呼。REUTERS/Larry Downing

24、救災類的仿人機器人備受看好。大地震之后，日本專門研發了可以前往福島核輻射地區清理核廢料的機器人。圖為當地時間2005年6月23日，日本東京，日本崇光證券推出新的警衛機器人“Guardrobo D1”，配備干粉滅火器，能夠對建筑物進行巡查預防火災。該機器人由玻璃鋼體制造，身高一米，體重90公斤，將于明年投入使用。AFP PHOTO/Yoshikazu TSUNO

25、仿人機器人也用于太空領域。太空機器人KIROBO高約34公分，重量約1千克，外形設計靈感來源于日本著名漫畫家手冢治蟲筆下的經典動畫人物“鐵臂阿童木”。Kirobo具有面部識別功能，并可與人類對話，用于在太空中陪伴宇航員。圖為當地時間2014年5月13日，日本，宇航員Koichi Wakata和“機器航天員”KIROBO在國際空間站交流。AP Photo/KIBO ROBOT PROJECT

26、娛樂型機器人也是日本人的專長。圖為當地時間2006年6月17日，日本東京，仿人機器人 “Wabot”穿著傳統服飾進行舞蹈表演，高35厘米、重1.3公斤。AFP PHOTO/Yoshikazu TSUNO

27、這些能歌善舞的小型機器人受到日本民眾的喜愛。圖為當地時間2011年1月30日，日本東京，孩子在看貓型機器人“索馬里”跳舞。AFP PHOTO / TOSHIFUMI KITAMURA

28、當地時間2007年10月20日，日本東京，秋葉原電子區舉辦機器人運動賽，日本工學院的仿人機器人“Karfe Lady” 在和人玩“剪刀石頭布”游戲。REUTERS/Toru Hanai

29、當地時間2015年1月20日，日本東京，100個洛比（Robi）仿人機器人參加《洛比》周刊新系列雜志促銷活動，集體同步舞蹈。CFP 30、當地時間2013年11月2日，日本東京，一名機器人吉他手正在演奏一只高科技電吉他；這名機器人共有78根“手指”。當天舉行的“設計師東京展”中，這套人力機器人外衣格外顯眼，它由超輕鋁制材料做成，將用于電影拍攝。在東京舉辦的藝術及科技展上，機器人搖滾新組合“Z-Machines”閃亮登場。其中“吉它手”有78根手指和12塊撥片，每分鐘能夠撥動琴弦1184下。REUTERS/Toru Hanai31、隨著計算機的發展，仿人機器人也逐漸走向智能，具備了圖像處理、甚至與人交流等高端技能。圖為當地時間2006年5月2日，日本東京，東京工業大學研發了繪畫機器人“Dot-cyan”，可以識別物體并用水彩進行復制。AFP PHOTO/YOSHIKAZU TSUNO

32、當地時間2014年3月22日，日本東京，“第三屆日本將棋電王戰”第二輪比賽舉行，由日本Denso制造商打造的依靠YaneuraOu軟件運行的機器人手臂同日本將棋選手Shinya Sato對陣。在15日舉行的第一輪比賽中，機器人成功戰勝了棋手Tatsuya Sugai。AFP PHOTO / Yoshikazu TSUNO 33、2014年6月7日，日本軟銀公司和法國阿德巴蘭機器人公司聯合研發了仿人機器人“Pepper”，稱之為全世界第一臺可以感知人類情緒、與人類交談的機器人。圖為當地時間2015年2月22日，日本東京，仿人機器人“Pepper”和一名男子合影。“pepper”搭載有感情引擎和高水平的人工智能系統，不僅可以學習人類的生活習慣，還可以“偷來”其他機器人的學習成果，上傳到云端的人工智能系統，加速自身能力的提高。“pepper”售價為198000日元。AFP PHOTO / Toru YAMANAKA

34、日本的仿人機器人走向高仿真，打造外形和人類一樣的機器人。圖為當地時間2013年11月19日，日本東京新聞發布會上，日本演員Ken Matsudaira穿著機器人套裝和他的雙胞胎安卓機器人合影。AFP PHOTO / YOSHIKAZU TSUNO

35、機器人研發者不斷探索人類的情感系統和交流模式，試圖復制一個“真人”。這些高仿真的機器人或許將充當人類的忠實伴侶，解決孤獨的問題。圖為當地時間2010年10月17日，日本東京，日本先進工業科學和技術（AIST）研發的1.58米高仿人機器人“HRP-4C” 在數字內容博覽會上表演跳舞。這是一款娛樂型高仿真機器人。AFP PHOTO / Yoshikazu TSUNO 36、2014年5月5日，北京，2014全球移動互聯網大會，日本大阪大學智能機器人研究所所長石黑浩（左）示了新款智能機器人，外形逼真，能夠完成點頭、眨眼等動作，并可以進行簡單的交談。人工智能主要在機器人、語言圖像識別、自然語言識別、智能運算和控制系統等領域對類人類行為和思維的計算機系統展開研發。麥田/CFP

37、當地時間2014年10月22日，日本東京，《超能陸戰隊》新聞發布會上，導演和“大白”出場。這只超大號充氣機器人在劇中是個醫療伴侶。而現實中，日本也不斷在研發類似的醫護型機器人，機器人總動員正在日本上演。AP Photo/Eugene Hoshiko