【摘 要】
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机器人是一个多学科和技术相互交叉的领域,是一个国家高科技发展水平的象征。社会需求和技术进步的推动使机器人向智能化和多样化的方向发展,智能化程度的提高离不开感知能力,未
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机器人是一个多学科和技术相互交叉的领域,是一个国家高科技发展水平的象征。社会需求和技术进步的推动使机器人向智能化和多样化的方向发展,智能化程度的提高离不开感知能力,未来的智能机器人必然面临着海量环境信息的感知,机器人将接入各种各样的传感器,海量感知信息的获取和处理对目前的机器人感知系统架构和处理方式提出了新的挑战,且目前的感知系统接口风格迥异,传感器的互换性差,导致机器人系统的应用开发复杂和困难,本文结合生物神经元感知外界信息的原理和机制,基于实验室承担的传感器网络国家接口标准的工作,展开了针对智能机器人感知系统高效神经元节点的研究,提出智能机器人感知系统标准化传感器接口神经元节点的硬件模型和软件模型,并设计针对标准化节点的上位机应用配置软件,为机器人感知系统的标准化和模块化设计提供一个思路,最后将本文的研究应用于机器人的足部感知系统。文章主要研究内容如下:
(1)介绍了目前机器人技术和机器人感知系统的发展状况,从技术发展和应用需求两个方面指出本文研究的必要性,提出设计一种标准化的具有高效感知能力的机器人感知系统神经元节点。
(2)从生物神经元感知机制出发,通过对人体神经网络感知的分析和总结,结合国家传感器接口标准信号接口标准,提出智能机器人神经元节点硬件设计模型,以人体感知信息获取和处理方法为依据,基于传感器数据接口标准传感器数据描述的思想,设计机器人感知系统神经元节点软件模型。
(3)设计标准化节点的上位机应用配置平台,标准化的传感节点和数字化传感器提供统一的数据访问接口,应用配置平台通过统一的访问接口对传感节点和传感器配置,实现传感器的互换和即插即用。
(4)搭建机器人足部感知系统,硬件上配置机器人足部感知需求的传感器,结合建立的神经元软件模型,针对具体的传感器信息,建立信息交互机制,并根据传感器接口数据描述规范,建立采集节点和传感器数据描述对象,通过应用配置平台对搭建的机器人足部感知系统配置,使传感器接入和系统搭建更容易。
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