一款基于Kinect的機器人控制系統設計

　　2)通訊模塊 同主機。

　　3)電機驅動(dòng)模塊BT37970B直流電機驅動(dòng)，這是一款H橋有刷直流電機驅動(dòng)模塊，適用3～24 V的大功率直流電機，DC 10～29 V輸入直流電壓。在25 V電壓下，額定持續輸出10 A電流，適用于鋰電池直接供電。供電為25 V 10 A時(shí)測得芯片工作頻率高達1 MHz，驅動(dòng)能力有了明顯的提高，響應速度快。兩路PWM輸入，占空比可以在0～100%，是一般驅動(dòng)所達不到的。具有瞬間制動(dòng)能力以及做到全程速度精確控制。適用于鋰電池直接供電驅動(dòng)的機器人或車(chē)模比賽?？刂品绞胶?jiǎn)單，僅需要接3根輸入線(xiàn)即可控制電機制動(dòng)及正反轉，其中GND引腳與單片機的GND相連，P引腳接單片機的PWM輸出引腳，R引腳接單片機的PC0引腳，用于對電機轉動(dòng)方向的控制。連接圖如圖7所示。

　　4)語(yǔ)音模塊最大輸出功率為25W，具有30M存儲容量，可以通過(guò)8個(gè)按鍵觸發(fā)8段語(yǔ)音，也可以通過(guò)RS485/232給模塊指令觸發(fā)220段語(yǔ)音。

　　5)電源部分采用的是3S鋰電池，容量為1500 mAh，額定電壓11.1 V，35C超大放電能力。

　　3 系統軟件設計

　　軟件設計采用模塊化處理方法，主機程序主要由主程序、Kinect初始化、圖像辨識、語(yǔ)音識別、串口通信等模塊組成，采用C#編寫(xiě)，編譯環(huán)境為VS2010，使用部分環(huán)境庫函數。從機程序主要有主程序、串口通信、電機驅動(dòng)、舵機驅動(dòng)、動(dòng)作函數等模塊組成。采用C語(yǔ)言編寫(xiě)，編澤環(huán)境為Avrstudi04，使用部分環(huán)境庫函數。系統程序流程如圖8所示。

　　Kinect將采集到的圖像信息傳送給上位機，上位機經(jīng)過(guò)圖像處理后識別出人體動(dòng)作，并將處理后的結果輸出，如圖9所示。機器人實(shí)時(shí)模仿人體動(dòng)作測試情況如圖10所示。

　　4 結論

　　操作者可以站在離Kinect體感傳感器3 m左右的距離對機器人進(jìn)行體感操控。目前該機器人能夠實(shí)時(shí)模仿左、右手各6個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)作：高舉、半舉、乎舉、擁抱、架起、放下。以及實(shí)時(shí)模仿單腿抬起動(dòng)作。你還可以通過(guò)雙手模擬方向盤(pán)實(shí)時(shí)控制機器車(chē)的前后左右運動(dòng)，亦可通過(guò)語(yǔ)音forward、back、turn left、turn right宋控制機器人的前后左右運動(dòng)。

　　機器人在人們?；钪谐袚?zhù)越來(lái)越重要的作用，該系統則提供了一種新的控制方式——體感控制，使機器人的控制更加靈活多樣，實(shí)現了更加自然的人機交互，具有較高的理論研究?jì)r(jià)值和先進(jìn)性。同時(shí)，通過(guò)手勢實(shí)時(shí)控制機器人的方式，能應用于排爆、救援、醫療等諸多行業(yè)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。在此基礎上可以根據工業(yè)生產(chǎn)等需要，研發(fā)出更多種類(lèi)的自動(dòng)化機器人，為創(chuàng )建自動(dòng)化機器人體系提供積極的支持和幫助。