基于Kinect的机器人控制系统.pdf

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1、第22卷第10期电子设计工程2014年5月Vo1．22No．10ElectronicDesignEngineeringMav．2014基于Kinect的机器人控制系统陈敬德，赵文丽，梁洪涛，王梓霖，张驰，毛晓波(1．郑州大学电气工程学院河南郑州450001；2．河南省轻工业职工大学机电工程系，河南郑州450002)摘要：设计一款可以通过人体动作对机器人进行控制的机器人控制系统。该系统由主机和从机两部分组成，通过Kinect体感传感器采集人体动作信息，在主机中进行图像处理解析出相应的人体动作，然后通过无线传输单元向机器人发送相应的控制指令，控制机器人做出响

2、应，完成相应的一套动作或对人体动作进行实时模仿。制作的机器人样机运行良好，能够根据人体左右手的动作和语音命令，做出正确的响应。关键词：Kinect；单片机；人机交互；机器人控制系统中图分类号：TN99文献标识码：A文章编号：1674—6236(2014)10-0081-04RobotcontrolsystembasedonKinectCHENJing—de，ZHAOWen—li，LIANGHong-tao，WANGZi-lin，ZHANGChi，MAOXiao—bo(1．SchooloJ’ElectricalEngineering，ZhengzhouUn

3、iversity，Zhengzhou450001，China；2．Dept．ofMech．andElectr．Eng．，LightInd．VocationalUniv．ofHenanProvince，Zhengzhou450002，China)Abstract：Designarobotcontrolsystemthroughwhichtherobotcanbecontrolledbygesture．ThegestureinformationiscollectedbyKinect，andthePCextractsmotiontrackthroughthet

4、echnologyofimageprocessingsubsequentlyandthentransmitscorrespondinginstructionswirelesslytotherobot．Inresponse，therobotimitatesthegestureinrealtimeorplaysasetofspecifiedactions．Theprototypethathasalreadybeenmadefunctionswellandcanreacttothegestureandvoicecommandcorrectly．Keywords

5、：Kinect；MCU；human-machineinteraction；robotcontrolsystem随着机器人控制技术的迅猛发展，各类机器人已广泛应从机则是一个动作执行机器人，它的控制系统由AVR用于工业、农业、国防、科研、教育以及人们的日常生活等诸atmega128单片机、无线传输模块、语音模块、BTS7970B直流多领域。但目前机器人的操控方式却不乏单调，传统意义上电机驱动模块等组成。它的机械结构主要由多自由度的手臂的控制基本上是通过遥控器、按钮、操作手柄来实现的。文中和四轮驱动的底盘构成。从机对信息进行实时处理，控制机则提供了一种新的控制

6、方式——体感控制，即操作者可直接器人手臂各个关节旋转相应的角度，从而完成相应的动作。通过手势对机器人进行控制．巧妙地将Kinect体感技术与机器人控制技术结合，创造性地实现了机器人控制方式上的创新。实现更加自然的人机交互。1总体结构与工作原理(a)主机结构图(b)从机结构图本控制系统以Kinect体感传感器作为图像采集工具，结(a)hoststructurediagram(b)slavestructurediagram合机器人控制技术，实现了人体动作对机器人的控制，使机图1系统总体结构图器人更加智能化。装置由主机和从机两部分组成，系统总体Fig．1Sys

7、temstructurediagam结构如图1所示。主机用于人体动作信息采集，然后进行图2系统硬件设计像处理．识别出人体动作，并负责把人体动作信息无线传送给从机。2．1主机主机系统由PC机、Kinect体感传感器、XLo2—232AP1无1)Kinect体感传感器它是2010年由微软对XBOX360体线传输模块组成。主机用于人体动作信息采集，然后进行图感周边外设正式发布的名字，具有动态捕捉，影像辨识，语音像处理，识别出人体动作，并负责把人体动作信息无线传送识别等功能。基于该技术，可以利用手势在游戏中开车、与其给从机。他玩家互动、通过互联网与其他Xbox玩

8、家分享图片和信息等，这也显示了它具有非常强大的图像采集与处理功能。收稿日期：20