拟人机器人头部设计和嗅觉系统的研究

《拟人机器人头部设计和嗅觉系统的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、拟人机器人头部设计与嗅觉系统研究摘要制造人形机器人是世界各国机器人技术研究人员的梦想，代表了人类重塑自身、了解自身的一种强烈愿望。本文在拟人形机器人头部的结构方面开展研究工作，论文的主要研究内容是：对拟人形机器人头部结构的几种实现方法进行了概括总结，确定了本课题所使用的方案，即采用颈部三自由度、颚部一个自由度的方案。并在能够实现自由度的条件下对几种可能性结构方案进行了比较，最后综合几种方案的特点提出了自己的结构方案，用比较简单的“万向节”的结构来实现所需要的运动。对于拟人形机器人头部的控制，使用伺服电机和多轴控制卡的控制方法。在研究仿人嗅觉系统方面，选择具有代表性气味的气体作为拟人

2、机器人的嗅觉识别对象，通过高品质气体传感器阵列模拟鼻子采集气体信息，将传感器信号进行放大、变换，再经A/D转换并把各类数据传给计算机，最终由计算机判别各种气味，以实现仿人嗅觉。本文对电子鼻原理与结构进行了研究，从生物嗅觉系统的结构和嗅觉机理出发，全面总结了电子鼻的原理、结构和设计思想。在传感器阵列的组成、信号预处理电路的设计、模式识别方法的选择等方面进行了总结和探讨。关键词：仿人机器人，头部，嗅觉iSTUDYONTHECONFIGURATIONANDTHEOLFACTORYSYSTEMABOUTHEADOFHUMANOIDROBOTABSTRACTThecreationofhuma

3、noidrobotisthedreamofthetechniciansofallovertheworld.Itpresentstheeagerhopeofrestructuringandunderstandingourselves.Theconfigurationoftheheadofhumanoidrobotisstudiedinthisthesis.Ingeneral,severalmethodsforconfigurationoftheheadofhumanoidrobotarereviewedinthisthesis,andtheschemeofa3-DOFneckand1

4、-DOFjawisdecidedbasedonthebackgroundofourresearch.Comparativelysimpleuniversaljointsareusedforrealizingmovementsneeded.Processingdrawingsareproducedinaccordancewiththeschemeofconfiguration.Servermotorandmulti-axiscontrolcardareadoptedforthecontroloftheheadofhumanoidrobot.Inthestudyofhumanoidol

5、faction,severalkindsoftypicalgasesareselectedastheobjectofhumanoidrobotolfactionforrecognition.Byusinghigh-qualitygassensorsarraysimulatenose,gasinformationiscollectedandthenmagnified,converted,A/Dtransformed,andtransmittedtothecomputer.Finally,thesekindsofgasaredistinguishedbycomputerinordert

6、oachievehumanoidolfaction.Theprincipleandstructureofelectricalnosearestudiedinthisthesis.Basedonthestructureofolfactorysystemandmechanismofolfactory,theprinciple,structureanddesigningofelectricalnosehavebeensummarized.Italsohasbeensummarizedanddiscussedinthefieldofcompoundofsensorarray,circuit

7、designinginsignalpre-processingandselectionofpatternrecognition.KEYWORDS:humanoidrobot,head,olfactionii河北工业大学硕士学位论文第一章绪论§1-1机器人研究背景谈起机器人，人们并不感陌生。但是，我们对机器人的了解很可能多半来自科幻小说、故事或电影。这并不奇怪，因为“机器人”这个词就得至于作家的笔端。在本世纪20年代初，捷克作家雷尔-查培克写过一部剧本，第一次把“罗伯特