迎宾机器人的设计

摘要本设计是用 arduino 芯片为主要核心，用红外感应器的组合，设计出的简易语音机器人，同时可以播放语音内容。关键词：机器人、arduino、红外感应目录1 绪论 .12 课题背景 .13 选题的目的和意义 .24 红外感应器 .24.1 简介 .24.2 原理 .34.3 红外线 .34.4 发展过程 .44.5 应用 .54.6 技术指标 .64.7 显著特点 .64.8 安装方式 .74.9 特点 .74.10 安装要求 .74.11 按技术分 .74.12 系统分类 .85 声音传感器 .85.1 概述 .85.2 性能描述 .95.3 引脚定义 .105.4 模块通信协议 .105.5 模块的使用 .115.6 串口通信实验 .125.7 arduino 的测试代码 126 Arduino 概念 .146.1 简介 .146.2 特色 156.3 功能 .166.4 发展历史 .176.5 评价 .177 调试过程 .178 特点与价值 .18结 论 .19致 谢 .21参考文献 .2211 绪论迎宾机器人不仅可以完成迎宾接待的任务，还是一个优秀的解说员，企业形象的宣传大使，还是一个很好的科学研究移动平台。它集中了传感器技术，机械工程，电子工程，计算机工程，自动化控制工程以及人工导购等多学科的研究成果，是典型的机电一体化的产品，随着迎宾机器人性能不断地完善，迎宾机器人的应用范围大为扩展，在娱乐，科学研究，服务等行业中得到广泛的应用。本设计研究的是一款简易导购迎宾服务机器人,可实现以下功能：当来宾到来，机器人通过红外线感应器感应到来宾的到来，将信息发送给单片机，单片机控制语音系统发出声音：“您好，欢迎光临！” ，头部通过 LED 点阵显示微笑表情。机器人可借助底部滑轮行走预先定制轨迹介绍客户产品。当贵宾离开时，红外线感应器感应到贵宾离开，单片机控制舵机，机器人显示欢送表情，并通过语音系统发出：“谢谢光临!” 。本设计是用arduino 芯片为主要核心，用红外感应器的组合，设计出的简易语音机器人，同时可以播放语音内容。2 课题背景首先我介绍一下机器人产生的背景，机器人技术的发展，它应该说是一个科学技术发展共同的一个综合性的结果，也同时，为社会经济发展产生了一个重大影响的一门科学技术，它的发展归功于在第二次世界大战中，各国加强了经济的投入，就加强了本国的经济的发展。另一方面它也是生产力发展的需求的必然结果，也是人类自身发展的必然结果，那么人类的发展随着人们这种社会发展的情况，人们越来越不断探讨自然过程中，在改造自然过程中，认识自然过程中，实现人们对不可达世界的认识和改造，这也是人们在科技发展过程中的一个客观需要。那么什么是机器人呢？人们一般的理解来看，机器人是具有一些类似人的功能的机械电子装置，或者叫自动化装置，它仍然是个机器，它有三个特点，一个是有类人的功能，比如说作业功能，感知功能，行走功能，还能完成各种动作，它还有一个特点是根据人的编程能自动的工作，这里一个显著的特点，就是它可以编程，改变它的工作、动作、工作的对象，和工作的一些要求，它是人造的机器或机械电子装置。但从完整的更为深远的机器人定义来看，应该更强调机器人智能，所以人们又提出来机器人的定义是能够感知环境，能够有学习、情感和对外界一种逻辑判2断思维的这种机器。那么这给机器人提出来更高层次的要求，展望 21 世纪，机器人将是一个与 20 世纪计算机的普及一样，会深入地应用到各个领域，在 21 世纪的前20 年是机器人从制造业走向非制造业的发展一个重要时期，也是智能机器人发展的一个关键时期。红外智能节电开关是基于红外线技术的自动控制产品，当有人进入感应范围时，专用传感器探测到人体红外光谱的变化，自动接通负载，人不离开感应范围，将持续接通；人离开后，延时自动关闭负载。人到灯亮，人离灯熄，亲切方便，安全节能，更显示出人性化关怀。3 选题的目的和意义 随着科学技术突飞猛进的发展，科技产品日益成为我们生活中几乎无时不在的、无处不在、无所不在的客观存在，而导购机器人就是机械技术、电子技术、信息技术有机结合的产物。导购机器人学所涉及的学科范围有：力学、机器人拓扑学、机械学、电子学与微电子学、控制论、计算机、生物学、人工导购、系统工程等。这些多学科领域知识的交叉和融合是导购机器人技术得以发展、拓宽和延伸的基础，也是学习和运用导购机器人技术的基础。随着导购机器人技术的不断向新的领域拓展，其学科范围亦将更加宽阔，同时导购机器人将不同的学科知识综合，使得人们在学习和研究的过程中综合各个学科。导购机器人在人类的生活和工业生产中将会发挥很大的作用，例如导购机器人在农业、医学、航天、甚至军事上的应用，导购机器人的出现将会解放很大一部分的劳动力，使得人们可以更好的完成既定的工作，完成人无法完成的高风险的任务。在医学上可以做更加复杂的医疗手术，更好的医治病患，以最大限度的减小手术带来的不良反应。导购机器人将会创造更大的社会价值。4 红外感应器4.1 简介红外线感应器是根据红外线反射的原理研制的，属于一种智能节水、节能设备。包括感应水龙头、自动干手器、医用洗手器、自动给皂器、感应小便斗冲水器、感应便器。3感应器原理图4.2 原理这种是通过红外线反射原理，当人体的手或身体的某一部分在红外线区域内，红外线发射管发出的红外线由于人体手或身体摭挡反射到红外线接收管，通过集成线路内的微电脑处理后的信号发送给脉冲电磁阀，电磁阀接受信号后按指定的指令打开阀芯来控制头出水；当人体的手或身体离开红外线感应范围，电磁阀没有接受信号，电磁阀阀芯则通过内部的弹簧进行复位来控制的关水。4.3 红外线在光谱中波长自 0.76 至 400 微米的一段称为红外线，红外线是不可见线。所有高于绝对零度（-273.15）的物质都可以产生红外线。现代物理学称之为热射线。医用红外线可分为两类：近红外线与远红外线。4红外线感应器1红外线是太阳光中众多不可见光线中的一种，由德国科学家于 1800 年发现，又称为红外热辐射,他将太阳光用三棱镜分解开，在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计，试图测量各种颜色的光的加热效应。结果发现，位于红光外侧的那支温度计升温最快。因此得到结论：太阳光谱中，红光的外侧必定存在看不见的光线，这就是红外线。也可以当作传输之媒介。太阳光谱上红外线的波长大于可见光线，波长为 0.751000m 。红外线可分为三部分，即近红外线，波长为(0.75-1)(2.5-3)m之间；中红外线，波长为(2.5-3)(25-40)m 之间；远红外线，波长为 (25-40)l000m 之间。真正的红外线夜视仪是光电倍增管成像，与望远镜原理完全不同，白天不能使用，价格昂贵且需电源才能工作。近红外线或称短波红外线，波长 0.761.5 微米，穿入人体组织较深,约 510 毫米；远红外线或称长波红外线，波长 1.5400 微米，多被表层皮肤吸收，穿透组织深度小于 2 毫米。4.4 发展过程自动控制系统能够按照人的设计，在人不参与的情况下完成一定的任务。其关键就在于反馈的引入，反馈实际上是把系统的输出或者状态，加到系统的输入端与系统的输入共同作用于系统。系统的输出状态实际上是各种物理量，他们有的是电压，有的是流量、速度等。这些量往往与系统的输入量性质不同，并且取值的范围也不一样。所以不能与输入直接合并使用，需要测量并转化。感应器正是起这个作用，它就像是控制系统的眼睛和皮肤，感知控制系统中的各种变化，配合系统的其他部分共同完成控制任务。5人类为了从外界获得信息，必须借助于感觉器官。但是人的感觉器官并不是万能的，要想获得更为丰富的信息，进一步研究自然现象和制造劳动工具，人的感官显得很是不够了。作为一种代替人的感官的工具，感应器的历史比近代科学的出现还要古老。天平作为测重的工具在古埃及就开始使用了，一直沿用到现代。利用液体膨胀特性的温度测量在十六世纪就已经出现。以电学的基本原理为基础的感应器是在近代电磁学发展的基础上产生的，但是随着真空管和半导体等有源元件的可靠性的提高，这种类型的感应器得到了飞速发展，谈到感应器大都指有电信号输出的装置4.5 应用红外智能节电开关是一种高科技产品，它的性能稳定，真正做到了既节能又环保，可以说是声光控产品的完美替代产品。它是通过人体辐射、能自动快速开启各种灯具、防盗报警器、自动门等各种设备。特别适用于中、高级宾馆、公寓、企事业单位、商场、过道、走廊等。触发方式为一次触发及连续触发。测到人体红外光谱的变化，自动接通负载，人不离开感应范围，将持续接通；人离开后，延时自动关闭负载。人到灯亮，人离灯熄，亲切方便，安全节能，更显示出人性化关怀。红外智能节电开关由于触发的时候不需要人发出任何声音，而是人走过时身体向外界散发红外热量最终控制灯具的开启，当人离开后，经过一定时间的延时，自动熄灭。因为不同于声光控灯，不需要声音和开关控制，从而避免了声控噪音的侵扰，同时因为它是感应人体热量控制开关，所以避免了无效电能的损耗，达到节能效果。现在的公共场所照明（比如公共走廊及楼梯间）应用最多的还是几年前出现的声光控延时灯具和开关。这种灯具和开关的出现，实现了人来灯亮，人走灯灭，已成为公共场所照明开关的主流产品。当然，这种产品在某种程度上说确实实现了节能的目的，但同时也给人们的生存环境造成了一定的破坏。由于产品本身性能的限制，这种声光控灯具和开关自动控制的实现需要（超过 60 分贝）声音的配合，这就给大众需要的安静环境造成一定的噪声污染。 随着社会的发展和人们对生态环境的重视，这种声光控灯具和开关已慢慢不能满足人们的需要，这就要求更加节能和环保的自动照明控制产品的出现，以满足人们对高质量生活的需求。 红外智能节电开关是以成熟的红外感应技术为平台，加入更多的高新技术元素而形成的一种具有广阔市场前景的高科技产品，它的出现弥补了声光控技术的缺陷，它的自动控制的实6现不需要声音和其他会给环境造成影响的条件的配合，而是人走过时身体向外界散发红外热量最终实现它的自动控制功能。 同时，由于它融入了更多更先进的高科技元素，更节能，更环保。4.6 技术指标1、适用电压：AC180V-250V(50/65Hz)2、负载特性：全兼容 负载功率：25W-200W3、感应范围：120圆锥角 56m 以内4、照明控制：250LUX 自动熄灭 120LUX 自动开启（室内有人）5、关闭延时：9 min+30s6、接法：三线串接型7、自身功耗:小于 10MW8、工作温度：-20+50 红外智能节电开关利用人体红外线感应原理，采用先进的集成电路和精密电子元件多重组合而成。4.7 显著特点1、采用先进成熟的集成电路高倍节能，年耗电仅 23 度添加图册2、利用人体红外线感应原理，辅之高精密传感器，无需声音和开关控制，人来灯亮，人走灯灭，白天不亮，晚上亮（由于白天光线强，感应器自动关闭） ，从而有力保证了楼宇内生活空间的安静3、精密的电子元件多重组合，避免了灯具在触发的瞬间产生的强电流（声光控灯会在触发的瞬间产生强电流） ，这大大延长了普通灯泡的使用寿命（5 倍以上） ，产品寿命可达 8 年以上，避免了长期更换灯泡之苦，同时也实现了节能的目的。74.8 安装方式红外智能节电开关根据各种安装环境的需要，设计了两种能满足多种环境条件的安装方式：1、墙壁嵌入式红外智能感应灯的感应角度可达 120 度，克服了楼道的死角问题，即使走在楼道拐角处，感应灯也能正常工作。2、吸顶式红外智能感应灯以其高灵敏度、广角度等特点，被广泛的应用于楼道、走廊、卫生间、阳台等处，其外观精美，可与多款豪华灯具配套使用，既解决了声控灯及手动开关灯的噪音影响和不便，又能取得极好的装饰效果。4.9 特点焦电型红外线探头的优点是本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好，价格低廉。缺点是：1、容易受各种热源、光源干扰2、被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探头接收。3、易受射频辐射的干扰。4、环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵。4.10 安装要求红外线热释电人体传感器只能安装在室内，其误报率与安装的位置和方式有极大的关系.。正确的安装应满足下列条件：1、红外线热释电传感器应离地面 22.2 米。2、红外线热释电传感器远离空调，冰箱，火炉等空气温度变化敏感的地方。3、红外线热释电传感器和被探测的人体之间不得间隔家具、大型盆景、玻璃、窗帘等其他物体。4、红外线热释电传感器不能直对窗口，否则窗外的热气流扰动和人员走动会引起误报，有条件的最好把窗帘拉上。红外线热释电传感器也不要安装在有强气流活动的地方。4.11 按技术分超声波传感器 - 温度传感器 - 湿度传感器 - 气体传感器 - 气体报警器 - 压力传感器 -加速度传感器 -紫外线传感器 -磁敏传感器 -磁阻传感器 - 图像传感器 - 8电量传感器 -位移传感器压力传感器 - 温湿度传感器 - 温度传感器 - 流量传感器 - 液位传感器 - 超声波传感器 - 浸水传感器 - 照度传感器 - 差压变送器 - 加速度传感器 - 位移传感器 - 称重传感器4.12 系统分类1. 倾角感应器倾角感应器在军事、航天航空、工业自动化、工程机械、铁路机车、消费电子、海洋船舶等领域得到广泛运用。辉格公司为国内用户提供全球最全面、最专业的产品方案和服务。提供超过 500 种规格的伺服型、电解质型、电容型、电感型、光纤型等原理的倾角感应器。2 加速度感应器(线和角加速度)分低频高精度力平衡伺服型、低频低成本热对流型和中高频电容式加速度位移感应器。总频响范围从 DC 至 3000Hz。应用领域包括汽车运动控制、汽车测试、家电、游戏产品、办公自动化、GPS、PDA、手机、震动检测、建筑仪器以及实验设备等。3 红外温度感应器广泛应用于家用电器(微波炉、空调、油烟机、吹风机、烤面包机、电磁炉、炒锅、暖风机等) 、医用/家用体温计、建筑业、办公自动化、便携式非接触红外温度感应器、工业现场温度测量仪器以及电力自动化等。不仅能提供感应器、模块或完整的测温仪器，还能根据用户需要提供包括光学透镜、ASIC、算法等一揽子解决方案。5 声音传感器5.1 概述DFRduino Player V2.0 语音播放模块的设计初衷是为了让您的机器人会说话。如果机器人能与人进行简单的交流的话，那么机器人就会显的更加智能，同时也增加了不少可玩性。模块具有立体声输出，可与有源音箱连接；2 路功放输出，每路最大 3W，可直接接喇叭；支持 TTL 串口模式，方便与各种 Arduino、单片机以及电脑连接。通过一个 ATMEGA168 芯片进行处理，尽量不占用 Arduino 或其他控制器上的9资源，只需要将语音文件放置在 SD 卡中，Arduino 或其他控制器通过通讯发送文件名信息即可播放相应的语音文件。新版本还提供一个播放完毕提示端口，当播放忘一首歌曲后，OUT 会输出一个高电平。DFRduino Player V2.0 还兼容.net gadgeteer 标准接口。5.2 性能描述电压：+5V；工作电流：大于 200mA（带负载时） ；功放输出功率：路最大3W，可直接接喇叭； 接口：TTL 串口； 支持格式：.WAV、.MP3、.MIDI 这三种文件格式； 串口通信波特率： 19200bps，格式； N 18.模块尺寸：52 X 37mm9.模块重量：30g105.3 引脚定义1.+5V 供电负，需要准备 500ma 电源，因为功放如果大音量比较耗电。2.GND 供电正。3.RX 模块串口数据接收端。4.TX 模块串口数据发送端。5.OUT 语音结束中断输出，当语音结束输出一个 1 毫秒低电平。5.4 模块通信协议串口模式，波特率 19200bps，格式 8N1。通讯指令使用字符串形式，rn 表示回车换行符。使用串口模式时，才会有返回值，返回值为字符串形式；I2C 模式无返回值。115.5 模块的使用先将 SD 卡格式化为 FAT 格式，然后新建一个 sound 文件夹，音频文件放在sound 文件夹内。在使用模块时，要保证电源电压为 5V，电流最好大于 1000 毫安，如果电流不够需需要将音量调小或者使用单个喇叭播放。模块上的指示灯功能：等待初始化成功后将长亮，如果 SD 卡未插好或 SD 是坏的，指示灯将一直闪烁，同时串口会输出 Plese check micro SD cardrn。5.6 串口通信实验将语音播放器模块上的+5V、GND、RX、TX 分别换到 Arduino xbee 传感器扩展板的 5V、GND、TX、RX 上，如图：功能名称指令 返回值 备注暂停播放:prn 成功返回 pausern rn 表示回车换行符继续播放:srn 成功返回 startrn rn 表示回车换行符下一首:nn成功返回 nextrn 失败返回 falsernrn 表示回车换行符上一首:urn 成功返回 key uprn rn 表示回车换行符音量设置:v Xrn(备注：是 v 空格再跟数字，一般能听见的最小音量设置在 150)成功返回 vol set okX=0-255，数字越大音量越大指定文件播放语音文件名称rn成功返回 Play okrn 失败返回 Not foundrn 播放完毕返回 Play endrn语音文件名称不超过 8个英文字母或者 4 个中文字12将按钮模块接到 Arduino xbee 传感器扩展板的数字口 3 上。待连线完毕后，给Arduino 通电，建议使用外部供电。将下列程序编译后下载到 Arduino 中。5.7 arduino 的测试代码/将音频文件放在根目录下的 sound 文件夹 (sound)，支持.WAV、.MP3、.MIDI 这三种文件格式/电压 5V，电流保证有 1000 毫安，如果电流不够需要将音量调小或者使用单个喇叭/指示灯的功能：/ 等待初始化成功后将长亮，如果 SD 卡未插好将一直闪烁同时/ 如果是串口模块将输出 Plese check micro SD cardrn/串口通信方式/13/ 播放音频：语音文件名称rn 播放相应名称的歌曲，如果找到歌曲播放正确将返回 Play okrn/ 如果失败返回 Not foundrn; 如果播放完毕返回 overrn(rn 表示回车换行)/ 语音文件名称不超过 8 个英文字母，4 个中文。/ 暂停播放:prn 成功返回 pausern/ 继续播放:srn 成功返回 startrn/ 播放下一首:nrn 成功返回 nextrn，失败返回 falsern/ 播放上一首:urn 成功返回 key uprn/ 音量设置:v 255rn，设置音量大小 数字 0-255 数字越大音量越大,成功返回Play endrn/串口接线方式/Arduino MP3/TX RX/RX TX/5V +5V/GND GNDint button = 3;/按钮接数字口 3void setup()pinMode(button, INPUT); Serial.begin(19200);delay(2000);/等待 2 秒钟播放器初始化完成Serial.println(“:v 250“); / 音量设置最大 数字 0-255 数字越大音量越大delay(50);14/按按键播放下一首void loop()if(digitalRead(button)=LOW)delay(50);if(digitalRead(button)=LOW)Serial.println(“:n“); / 播放下一首Serial.println(“OK“); 6 Arduino 概念6.1 简介Arduino 是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，包含硬件（各种型号的 arduino 板）和软件（arduino IDE)。它适用于艺术家、设计师、爱好者和对于“互动”有兴趣的朋友们。Arduino，是一个基于开放原始码的软硬体平台，构建于开放原始码 simple I/O介面版，并且具有使用类似 Java，C 语言的 Processing/Wiring 开发环境。Arduino 能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境。板子上的微控制器可以通过 Arduino 的编程语言来编写程序，编译成二进制文件，烧录进微控制器。对 Arduino 的编程是利用 Arduino 编程语言 (基于 Wiring)和 Arduino 开发环境(based on Processing)来实现的。基于 Arduino 的项15目，可以只包含 Arduino，也可以包含 Arduino 和其他一些在 PC 上运行的软件，他们之间进行通信 (比如 Flash, Processing, MaxMSP)来实现。你可以自己动手制作，也可以购买成品套装;Arduino 所使用到的软件都可以免费下载. 硬件参考设计 (CAD 文件)也是遵循 availableopen-source 协议, 你可以非常自由地 根据你自己的要求去修改他们.Arduino 可以使用开发完成的电子元件例如 Switch 或 sensors 或其他控制器、LED、步进马达或其他输出装置。Arduino 也可以独立运作成为一个可以跟软件沟通的接口，例如说：flash 、 processing、Max/MSP、VVVV 或其他互动软件。Arduino开发 IDE 接口基于 开放源代码原，可以让您免费下载使用开发出更多令人惊艳的互动作品。6.2 特色1、开放源代码的电路图设计，程序开发接口免费下载，也可依需求自己修改。2、使用低价格的微处理控制器(AVR 系列控制器)，可以采用 USB 接口供电，不需外接电源，也可以使用外部 9VDC 输入。3、Arduino 支持 ISP 在线烧，可以将新的“bootloader”固件烧入 AVR 芯片。有了bootloader 之后，可以通过 串口或者 USB to Rs232 线更新固件。4、可依据官方提供的 Eagle 格式 PCB 和 SCH 电路图简化 Arduino 模组，完成16独立运作的微处理控制；可简单地与传感器，各式各样的电子元件连接(例如：红外线,超音波,热敏电阻,光敏电阻,伺服马达,等)5、支持多种互动程序，如：Flash、Max/Msp、VVVV、PD、C、Processing 等。6、应用方面，利用 Arduino，突破以往只能使用鼠标、键盘、CCD 等输入的装置的互动内容，可以更简单地达成单人或多人游戏互动。6.3 功能让您可以快速使用 Arduino 与 Macromedia Flash, Processing, Max/MSP, Pure Data, SuperCollider 等软件结合，作出互动作品。 Arduino 可以使用现有的电子元件例如开关或者传感器或者其他控制器件、LED、步进马达或其他输出装置。 Arduino 也可以独立运行，并与软件进行交互，例如： Macromedia Flash, Processing, Max/MSP, Pure Data, VVVV 或其他互动软件。 Arduino 的 IDE 界面基于开放源代码，可以让您免费下载使用，开发出更多令人惊艳的互动作品。基于知识共享开放原始码的电路图设计；基于知识共享开放原始码的程式开发环境；免费下载，也可依需求自己修改!遵照姓名标示。您必须按照作者或授权人所指定的方式，表彰其姓名；依相同方式分享，若您改变、转变著作，当散布该衍生著作时，您需采用与本著作相同或类似的授权条款；Arduino 可使用 ICSP 线上烧入器，将bootloader烧入新的 IC 晶片；可依据官方电路图，简化 Arduino 模组，完成独立运作的微处理控制；可简单地与传感器，各式各样的电子元件连接（例如：红外线，超声波，热敏电阻，光敏电阻，伺服马达等） ；支援多样的互动程序例如: Macromedia Flash、Max/Msp 、VVVV、PD、C、Processing 等；使用低价格的微处理控制器(ATMEGA 8-168)； USB 接口，不需外接电源。另外有提供 9V 直流电源输入；应用方面，利用 Arduino，突破以往只能使用鼠标，键盘，CCD 等输入的装置进行互动内容的设计，可以更简单地达成单人或多人游戏互动。6.4 发展历史据说 Massimo Banzi 之前是意大利 Ivrea 一家高科技设计学校的老师。他的学生们经常抱怨找不到便宜好用的微控制器。 2005 年冬天， Massimo Banzi 跟 David Cuartielles 讨论了这个问题。 David Cuartielles 是一个西班牙籍晶片工程师，当时在这所学校做访问学者。两人决定设计自己的电路板，并引入了 Banzi 的学生 David 17Mellis 为电路板设计编程语言。两天以后，David Mellis 就写出了程式码。又过了三天，电路板就完工了。这块电路板被命名为 Arduino。几乎任何人，即使不懂电脑编程，也能用 Arduino 做出 很酷的东西，比如对感测器作出回应，闪烁灯光，还能控制马达。随后 Banzi，Cuartielles，和 Mellis 把设计图放到了网上。保持设计的开 放源码理念，因为版权法可以监管开源软体，却很难用在硬体上，他们决定采用Creative Commons 许可。 Creative Commons（CC ）是为保护开放版权行为而出现的类似 GPL 的一种许可（license） 。在 Creative Commons 许可下，任何人都被允许生产电路板的复制品，还能重新设计，甚至销售原设计的复制品。你不需要付版税，甚至不用取得 Arduino 团队的许 可。然而，如果你重新发布了引用设计，你必须说明原始 Arduino 团队的贡献。如果你调整或改动了电路板，你的最新设计必须使用相同或类似的 Creative Commons 许可，以保证新版本的 Arduino 电路板也会一样的自由和开放。唯一被保留的只有 Arduino 这个名字。它被注册成了商标。如果有人想 用这个名字卖电路板，那他们可能必须付一点商标费用给 Arduino 的核心开发团队成员。6.5 评价自从读过关于 Arduino 的书籍后，我彻底地爱上 Arduino 了！它的自由性，互交性以及它的易用性深深的吸引了我。它没有复杂的单片机底层代码，没有难懂的汇编，只是简单而实用的函数。它必将引领一个新的时代！Arduino，丰富的接口，简便的编程环境，极大的自由度，可拓展性能非常高！标准化的接口模式为它的可持续发展奠定了坚实的基础。7 调试过程在机械手安装好以后，我们就得考虑电源、电路板及 MP3 安放，经过我们思考以后。我们觉得可以把所有的辅助设备采用架空的方式安装即可。可是辅助设备较多，经过我们反复思考，我们想到了在机械手上方加一个盒子，把电源和其它的辅助设备放在上面。这样既可把所有的辅助材料放在上面，有能让人觉得美观、有创意。调试过程是艰辛的，我们在把各系统制作出来以后，经过近两个周的调试，我们成功的制作成了简易智能机器人，这次的调试过程可以说比我们制作过程还要困18难。我们修改了多次程序，但是都没有一点成功的迹象，这些困难没有难到我们，经过我们反复修改程序和电路板，分项程序在演示扳上可以使用，可在系统中由于干扰，程序执行起来经常错乱，系统根本就无法正常运行后来经过我们的努力，我们终于成功了。8 特点与价值本系统在思路上有很大的创新。有以下几个特点：我们所制作的机器人其整个系统设计及组装都是完全由我们自己开动脑筋想出来的，在制作的过程当中，我们遇到了许多问题，特别是干扰和小车不能进行直运行以及小车的负载问题，我们想了很多解决问题的办法，在我们的努力下，最终大多数问题得到了解决。在本次毕业设计中，我们的动手能力和解决问题的能力有了较大的提高，同时也煅练了我们团结协作的能力，这是很重要的。由于控制核心采用单片机，这对我们来说是很有意义的，在设计制作过程中，使我们对单片机的原理，有了更进一步的理解和巩固，也使我们对单片机的应用水平有更进一步的提高，所以此次毕业设计可以说是对我们四年来所学知识的综合，单从这个角度来说，意义是非常大的。19结 论我的毕业设计目标非常明确：迎宾机器人不仅可以完成迎宾接待的任务，还是一个优秀的解说员，企业形象的宣传大使，还是一个很好的科学研究移动平台。它集中了传感器技术，机械工程，电子工程，计算机工程，自动化控制工程以及人工导购等多学科的研究成果，是典型的机电一体化的产品，随着迎宾机器人性能不断地完善，迎宾机器人的应用范围大为扩展，在娱乐，科学研究，服务等行业中得到广泛的应用。本设计研究的是一款简易导购迎宾服务机器人,可实现以下功能：当来宾到来，机器人通过红外线感应器感应到来宾的到来，将信息发送给单片机，单片机控制语音系统发出声音：“您好，欢迎光临！” ，头部通过 LED 点阵显示微笑表情。机器人可借助底部滑轮行走预先定制轨迹介绍客户产品。当贵宾离开时，红外线感应器感应到贵宾离开，单片机控制舵机，机器人显示欢送表情，并通过语音系统发出：“谢谢光临!”在老师的指导下、同学们的帮助下，加上自身的钻研和努力，完成了广告作品的设计、图片的灰度化处理和作品的实物雕刻。在毕业设计的过程中。产品制造也由最初的试验到现在的自己设计作品、雕刻作品。通过阅读相关书籍，我对产品广告的发布、制造工艺等工作流程有了初步的了解。但是由于实际操作经验的缺乏以及对软件某些概念的含糊不清，使设计一度处于停滞状态。这表明上看来是一个不利条件，但换一个角度来看，这对我能力的培养却是很有利的。这使我深刻地体会到在缺乏经验，缺乏外界帮助的情况下如何独立工作，比如，我自己独立地找资料，向有这方面工作经验的朋友请教，到社会调研市场等，我认为这能够很好地培养了我独立学习和独立工作的能力。 在这整个毕业设计过程中，如图片的修改、图片格式的转换、图片的缩小和放大、图片颜色模式的转换、新图片的创建等，同时，我还掌握了 CAXA 雕刻与NUT2 雕刻机的操作，并制作出大量的产品。基于这些产品，我进行比较分析，总结出最佳工艺参数。通过分析与研究，我对 CADCAM 技术有了更深的认识。这一切是在纯理论学习中学不到的。在整个毕业设计的过程中，我一边学习，一边进行实际操作，力求完善。目前作品广告已经印刷出来，效果良好，雕刻的实物效果也很理想。由于时间及水平的原因，在此次设计中，一定存在一些错误和不足。例如我对相关软件的掌握还不够深入，对于自己提出的问题也没有能够解决，效率也有待提20高，这些都是难以避免的。但这次毕业设计使我对 Photoshop 这个非常使用的软件有了大体的了解，有了一定的实际经验，积累了一些工作方法和思路，我想这也是我们的毕业设计要达到的最根本的目的。另外，通过这次毕业设计，我总结出一个心得：图片上面是美丽的，可雕刻的实物与图片却有差距。要想他们一样的美丽，只有努力地追求，用心去雕刻。雕刻如此，生活亦如此。毕业设计结束了，但我相信它更是一个开始。它使我获得了宝贵的经验，为我以后的工作、学习打下了一个坚实的基础。我将带着它走向今后的学习和工作岗位，追逐自己的理想和梦想，实现我的人生目标和价值。 21致 谢在此次毕业设计过程中，本人始终得到了指导老师许军导师的悉心指导。在设计过程中，我遇到了许多自己不清楚的问题，而经过自己的努力仍不能获得答案的情况下，许军老师给予了我很大的帮助和指导，使我很快明确了问题的实质，理清了思路。在设计和论文编写期间，陈辽军教授给我提供了很多思路，他的一丝不苟、刻苦钻研的精神给我留下了深刻的印象。我衷心地感谢许军，因为他对学生的严格要求，使学生懂得一丝不苟、刻苦钻研、独立自主的意义。最后感谢机械工程系领导、老师和同学在我学习期间给予的关心、支持和帮助！22参考文献1 周波,伍小丰.语音智能玩具小车的设计J.内江科技.2010(02) 2 李可永,邹吉祥. 基于SPCE061A机器人假肢语音识别控制系统J.科技信息.2010(28) 3 王永瑞,史慧革,周亮杰,曹贵州,王东署.科技信息.2010(13) 4 韩仲志,黄汉明,叶洪涛,匡贵娟.多通道同步信号采集与盲源分离研究 J. 广西物理.2007(04) 5 王锐,李灏,齐海鹏. 语音遥控系统中VQ算法的研究J.科技信息(学术研究). 2007(36) 6 钟成轩.语音智能小车控制系统设计J.黑龙江科技信息.2007(19) 7 郑元芳.浅谈美国机器人研究的现状与动向J.科技导报.1988(02) 8 刘茵. 当“机器人”从一个变成一群的时候J.世界科学.2005(08) 9 程晓旭,李军,王连平,司文. 基于ARM的语音控制开关设计J.东北师大学报(自然科学版).2009(01) 10 宋珍伟,陈坚,姜珊珊,杨倩.基于网络技术的远程智能家居系统J.科技广场.2005