一款基于Kinect的機器人控制系統(tǒng)設(shè)計

　　2)通訊模塊 同主機。

　　3)電機驅(qū)動模塊BT37970B直流電機驅(qū)動，這是一款H橋有刷直流電機驅(qū)動模塊，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(xù)輸出10 A電流，適用于鋰電池直接供電。供電為25 V 10 A時測得芯片工作頻率高達1 MHz，驅(qū)動能力有了明顯的提高，響應(yīng)速度快。兩路PWM輸入，占空比可以在0～100%，是一般驅(qū)動所達不到的。具有瞬間制動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(qū)動的機器人或車模比賽?？刂品绞胶唵?，僅需要接3根輸入線即可控制電機制動及正反轉(zhuǎn)，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(zhuǎn)動方向的控制。連接圖如圖7所示。

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

　　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(tǒng)軟件設(shè)計

　　軟件設(shè)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、語音識別、串口通信等模塊組成，采用C#編寫，編譯環(huán)境為VS2010，使用部分環(huán)境庫函數(shù)。從機程序主要有主程序、串口通信、電機驅(qū)動、舵機驅(qū)動、動作函數(shù)等模塊組成。采用C語言編寫，編澤環(huán)境為Avrstudi04，使用部分環(huán)境庫函數(shù)。系統(tǒng)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)過圖像處理后識別出人體動作，并將處理后的結(jié)果輸出，如圖9所示。機器人實時模仿人體動作測試情況如圖10所示。

　　4 結(jié)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行體感操控。目前該機器人能夠?qū)崟r模仿左、右手各6個簡單的動作：高舉、半舉、乎舉、擁抱、架起、放下。以及實時模仿單腿抬起動作。你還可以通過雙手模擬方向盤實時控制機器車的前后左右運動，亦可通過語音forward、back、turn left、turn right宋控制機器人的前后左右運動。

　　機器人在人們?；钪谐袚?dān)著越來越重要的作用，該系統(tǒng)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，實現(xiàn)了更加自然的人機交互，具有較高的理論研究價值和先進性。同時，通過手勢實時控制機器人的方式，能應(yīng)用于排爆、救援、醫(yī)療等諸多行業(yè)，具有廣闊的市場前景。在此基礎(chǔ)上可以根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)等需要，研發(fā)出更多種類的自動化機器人，為創(chuàng)建自動化機器人體系提供積極的支持和幫助。