法国NAO机器人介绍

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1、实用标准文档法国NAO机器人介绍NAO机器人介绍NAO是一个57厘米高的可编程仿人机器人。其关键组件如下：·拥有25个自由度（DOF）的身体，其关键部件为电机与致动器。·一系列传感器：2个摄像头、4个麦克风、1个超声波距离传感器、2个红外线发射器和接收器、1个惯性板、9个触觉传感器及8个压力传感器。·用于自我表达的器件：语音合成器、LED灯及2个高品质扬声器。·一个CPU（位于机器人头部），运行一个Linux内核，并支持ALDEBARAN公司自行研制的专有中间件（NAOqi）。·第二个CPU（位于机器人躯干内）。·一个55瓦时电池，根据使用方式的

2、不同，可为NAO提供1.5小时、甚至更长的自主时间。构建机器人的应用程序具有挑战性：应用程序建立在大量先进的复杂技术之上，如语音识别、物体识别、地图构建等。应用程序必须安全可靠，而且能够利用有限的资源、在有限的环境中运行。嵌入式软件NAOqi包含一个跨平台的分布式机器人框架，快速、安全、可靠，为开发人员提供了一个全面的基础，以提高、改进NAO的各项功能。NAOqi使算法的API可供其它算法使用。通过该软件，用户还可选择将模块在NAO上运行或是在一台电脑上远程运行。用户可在Windows、Mac或Linux系统下开发代码，并通过C++、Python

3、、Urbi、.Net等多种语言进行调用。建立在该框架之上的模块提供丰富的API接口，以便与NAO互动。NAOqi可满足一般机器人开发的需要：并行，资源，同步，事件。正如在其它框架中一样，NAOqi中也包含通用层。这些通用层专为NAO设计。通过NAOqi，不同模块（如运动、音频、视频等）之间可协调沟通，还可实现齐次规划，并与ALMemory模块共享信息。运动文案大全实用标准文档全方位行走NAO行走使用的是一个简单动态模型（线性倒摆，LIPM）及二次规划（Quadraticprogramming）。NAO使用关节传感器提供的反馈信息，来完成行走平衡。

4、这样，既可提高机器人行走的鲁棒性，免受小的干扰，也可吸收躯干在前面和侧面的振荡。此外，NAO还可在多种地面上行走，如地毯、瓷砖地、木质地板等，并可从一种地面自如地行走至另一种地面。全身运动NAO的运动模型基于一个普遍的逆运动学（GeneralizedInverseKinematics），可处理笛卡尔和关节控制、平衡、冗余和任务优先级等。换言之，当要求NAO伸出手臂时，它会同时弯下躯干。这是因为它的手臂和腿部关节都被考虑在内。而且NAO会停止移动，以保持平衡。摔倒管理器摔倒管理器（FallManager）可在机器人摔倒时起到保护作用。它的主要功能在

5、于探测机器人的重心（CoM）是否超出支持多边形的范围。该支持多边形根据接触地面的双足的位置来确定。当摔倒管理器探测到机器人要摔倒时，所有的运动任务都会被终止，机器人的双臂会根据情况处于自我保护的位置，而且机器人重心降低，电机的刚度也会降为零。视觉NAO拥有两个摄像头，可以跟踪、学习并识别不同的图像和面部。NAO采用两个高清摄像头，有效像素达920万，每秒30帧其中一个摄像头位于机器人前额，拍摄其前方的水平画面。另一个位于嘴部，用于扫描周围环境。通过视觉软件，您可再现NAO看到的图片及视频流。然而，如果人无法感知并分析周围的环境，就算眼睛能看到，那

6、又有什么用呢？正是出于这个原因，NAO身上包含了一系列算法，用于探测和识别不同的面部和物体形状。这样，机器人就可以认出和它说话的人、找到一个皮球或是更为复杂的物体。文案大全实用标准文档这些算法均为NAO专门开发。而且，我们在开发过程中，始终力争将处理器资源的使用率降至最低。此外，通过NAO的SDK，您可自行开发模块，并可连接至OpenCV（OpenCV：由英特尔公司最早开发的开源计算机视觉库）。您可以在NAO上执行模块，或是将模块传送至与机器人连接的电脑上。这样，您就可以轻松地使用OpenCV的显示功能，来开发和测试自行设计的算法，并可获得图片反

7、馈。音频NAO拥有四个麦克风，可跟踪声源，还可使用七种语言进行语音识别和声音合成。声源定位让机器人与人类互动是研制仿人机器人的主要目的之一。声源定位功能用于确定声音来自何方。为了生成鲁棒且有用的输出数据，同时满足CPU和内存方面的要求，NAO的声源定位功能基于“到达时间差”法（TimeDifferenceofArrival）。换言之，当NAO附近的某个声源发出声音时，NAO身上的四个麦克风在接收声波的时间上会略有差异。例如，当有人在NAO左侧说话时，相应的信号会首先到达机器人左侧的麦克风，几毫秒之后到达位于前额与脑后的麦克风，最后到达右侧的麦克风

8、。这种时间差名为“双耳时间差”（interauraltimedifferences，简称ITD）。在这些时间差的基础上，通过数学运算可获