基于体感操控的机器人示教系统的设计与实现.pdf

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1、＾ｍｍ３＂隆。。５８＾＾＾＾＾＾：：ｙＷ＾Ｍｆｃ＾ＭｉｆｔＳＳＭＩｉｉＭｉｇＩ＾Ｍ论文题目：基于体感操控麵器人示教巧筑的ＢＳＢＭｉｐＭ飢十与細＾ｐ工程领域：巧早与巧信Ｔ程基獨酶学习方式：Ｌ３全日制攻读日在职攻读作者船：靈ｍｉＥｉｌｉｆ学校导师：杨亚楠企业导师：王金林－２０－护完成日期１７０２１６：＾ＳＳ８居Ｂ８—Ｂ難Ｈ＾咖離纖Ｍｈｒ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含

2、为获得天津工业大学或其他教育化构的学仿或证一书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：如年义月义３日＾＾１＾｜１学位论义版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津工业大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津工业大学可ｔｕ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行、、。检索，并采用影印缩印或扫描等复制手段保存汇编Ｗ供査阅和借阅同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名导师签名：Ｉ签字日期年Ｚ月巧日

3、签字日期：Ｖ年义月日］学位论文的主要创新点一、本课题通过动态加权的卡尔曼滤波算法对示教器的倾角测量系统进行数据融合，使倾角的变化更加平滑，减少了机器人在体感示教过程抖动的幅度。二、在本系统中，软件编程加入语法高亮、换行缩进等功能，使操作者在示教器上编黯、调试程序更加便捷。Ｉ摘要随着科学技术的进步，工业机器人已逐步进入我们的视野并被我们所使用。示教器是工业机器人的重要组成部分，其功能的种类（＾及操作的便捷性逐渐成为国内外的研巧重点。传统机器人示教器是通过示教器上的摇杆或者按钮来控制机器人的运动，这会使示教器拥有笨重的外壳，操作的便捷性得不

4、到保障。许多厂商的示教器系统。都是自己研发的系统，不利于平台间的移植针对机器人示教器的研发需求，结ｒｏ一合Ａｍｉｉｄ平台易于开发的优点提出了种基于Ａｍｌｒｏｉｄ平台的体感示教方法。，体感示教是根据示教器内部传感器的测量数据，来分析示教器的运动姿态，根据姿态的不同向控制器发送不同的运动命令，来完成对机器人的示教。首先是体感示教系统的总体设计。通过对Ａｍｉｒｏｉｄ智能终端操作系统的分析，选择体感示教软件的开发平台，，并根据示教器的功能需求明确体感示教系统的总体设计方案？。其次是示教功能模块的设计。包括软件编程示教及体感示教。软件编程示教中加入语法高亮、换行

5、自动缩进等功能，便于在平板中编写及修改程序。体感示教主要是设备倾斜角度的测量。加速度传感器测量数值包含重力加速度分量，＇因此静止或匀速运动时，可Ｗ通过重力在各个轴上的分量测出设备的倾角。陀螺仪传感器在设备运动时可Ｗ根据瞬时角速度积分计算出设备相对于上一次采集时间的偏转角度。采用卡尔曼滤波器，结合两者的优点，将读取到的陀螺仪传感器数据Ｗ及加速度传感器数据作加权平均，在确保角度准确的前提Ｔ对数据进行融合，得到平稳的数据。再次是人机交互模块Ｗ及数据处理模块的设计。人机交互模块提供信息显示及信息修改的功能。数据处理模块分为命令封装、数据解析及信息保存功能。然后

6、是通信模块的设计一。通信模块是示教器的重要模块之，主要从ＴＣＰ与ＵＤＰ连接、ＴＣＰ的长连接机制、通信命令的确定等方面展开，并对通信模块进行了测试。最后，。，论文结尾对工作进行了总结并展望了未来工作的方向关键鄙Ａｎｄｒｏｉｄ；传感器；机器人；示教器；卡尔曼滤波ＡＢＳＴＲＡＣＴＷｉｔｈｔｈｅａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔｏｆｓｃｉｅｎｃｅａｎｄ化ｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｒｏｂｏｔｓｈａｖｅｇｒａｄｕａｌｌｙｅ打ｔｅｒｅｄｏｕｒｖｉｓｉｏｎａｎｄｈａｖｅｂｅｅ打ｕ化ｄｂｙｕｓ．Ｔｅａｃｈｉｎｄｅｖｉｃｅｉｓａｎｉｍｏｒｔ

7、ａｎｔａｒｔｏｆｇｐｐｎｄｕｓｒａｌｒｏｂｏｔｓｉｅｓｏｆｆｉｍｃｔｉｏ打ａｎｄｅａｓｅｏｆｏｅｒａｔｉｏ打ｈａｓｒａｄｕｌｌｂｅｃｏｍｅｋｅｉｔｉｔｓｔｙｐｇａｙ，ｐｙｒｅｓｅａｒｃｈａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ．Ｔｈｅ仕ａｄｉｔｉｏ打ａｌｒｏｂｏｔ化ａｃｈｉｎｄｅｖｉｃｅｉｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｔｈｅｍｏｖｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｏｂｏｔｇ