人工智能六足機器人實訓實驗箱

產品簡介

產品簡介

將多足昆蟲的行為學研究成果,融入到步行機器人的結構設計與控制中,開發具有卓越移動能力的六足仿生機器人,對于足式移動機器人技術的研究與應用具有重要的理論和現實意義。

人工智能六足機器人從功能組成角度分為主控感知與自我控制功能、無線傳輸功能以及遠程控制功能、人機互動功能和步態算法功能。

教學方向應用

  • 相關課程包提供了比較貼近學生思維編寫的教程以及錄制了慕課視頻,讓學生在學習同時能夠加深對物聯網的理解。

  • 資料包中放置了工程包與課程包兩方面內容。

  • 資料包包中包含了主控板與ZigBee通信協議、Java平臺、安卓平臺所有需要使用到的基礎知識和工程源碼。

  • 課程包內容也分為主控板和ZigBee通信協議、Java平臺、安卓平臺的內容,每塊內容包含了教學視頻、教學PPT以及工程源碼,課程包選取了溫濕度采集、Wi-Fi傳輸以及ZigBee的傳播的實驗、Java的使用與安卓的使用,并且附加了環境工程的搭建步驟和工程模板的搭建介紹。

功能特性

功能概述

  • 主控感知與自我控制功能:通過超聲波模塊,測量周圍障礙物的距離,在數據判斷后決定前進或者后退或者換向,也稱自動避障。通過溫濕度模塊,采集周圍環境的數據。

  • 無線傳輸功能:通過Wi-Fi模塊,撇去了串口線傳輸對于機器人行動范圍的限制以及美觀和使用上的限制,將主控板中檢測到的溫濕度數據通過低功耗的Wi-Fi傳輸到上位機上

  • 遠程控制功能:通過在ZigBee手柄,控制智能六足機器人的行徑和切換站立下蹲狀態。

  • 人機互動功能:通過Java和安卓平臺的編程,最終將信息體現在上位機或者是移動端。

  • 步態算法功能:通過對每個舵機的控制,使用定時器產生不同占空比的脈沖與供電后舵機內的基準電流進行比較,從而控制方向。在程序中,可以將一些舵機設為一組,從而實現多點控制的步態。

硬件功能

以主控板為核心,一方面運行底盤的步態算法,另一方面利用無線模塊傳輸感知的信息給PC上位機,同時可以使用ZigBee手柄進行控制機器人的進程,使用Java和安卓進行人機交互。

人工智能六足機器人通過驅動固定在底盤上的舵機為其提供前進動力,與此同時智能六足機器人提供監測、傳輸、遠程控制的功能,收集外界信息進過處理后發送到上位機供觀察者查閱。

軟件功能

  1. 軟件部分包含移動端軟件和PC端軟件,具體功能有:

  2. 實現基于Wi-Fi的視頻接收與顯示

  3. 實現機器人基本運動動作控制

  4. 實現機器人設定動作演示動作的控制

  5. 實現機器人工作模式的切換:遠程控制模式、自動移動模式。

  6. 實現機器人機械臂的控制

產品主要參數

  • 基于帶有FPUARM?32Cortex?-M4 CPU STM32F407ZGT6,主頻高達 168MHz;

  • 支持數字攝像頭(DCMI)同步并行接口,能夠接收外部8CMOS攝像頭模塊發出的高速數據流;

  • 支持串口通信協議,有多達6個串口;

  • 外部包含Wi-Fi模塊、Zigbee模塊通信接口以及攝像頭模塊、超聲波模塊、紅外模塊、溫濕度模塊,光照模塊等傳感器模塊特定或通用GPIO口;

  • 實現了三角步態行走方式,支持智能六足機器人基本動作行走(前進、后退、左移、右移)功能;

  • 支持機械臂控制(抓取、松開、抬起、放下)功能;

  • 支持簡單動作組演示功能;

  • 支持工作模式的切換、能夠處于遠程控制模式和自主運動模式;

  • 支持攝像頭采集視頻,并通過Wi-Fi模塊將采集到的視頻圖像傳送給上位機軟件端的功能;

  • 支持超聲波數據采集,紅外信息采集,并基于超聲波實現智能六足機器人自足避障功能;

配套課程


序號
課程章節

開發環境搭建及調試軟件的使用

基于主控板的串口實驗

基于主控板的溫濕度采集實驗

Zigbee協議簡介及環境搭建

機器人手柄的Zigbee透傳實驗

機器人手柄的Zigbee點播實驗

Android客戶端:機器人和安卓的互動

PC端:機器人和PC的互動

六足機器人的步態研究

基于WI-FI的機器人視頻傳輸實驗

基于超聲波的自動避障實驗

基于OpenCV的圖像識別技術




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