近年來(lái),人工智能技術(shù)逐漸步入人們的視野。各類(lèi)機(jī)器人教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)和機(jī)器人生產(chǎn)廠商如雨后春筍般迅速發(fā)展。據(jù)搜狐網(wǎng)報(bào)道2018年中國(guó)機(jī)器人教育行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模高達(dá)7.5億人民幣。但調(diào)查發(fā)現(xiàn),現(xiàn)階段教育機(jī)器人的發(fā)展并不完善。市場(chǎng)上大部分教育機(jī)器人功能有限,適用人群狹窄。大部分為積木型玩具和智能語(yǔ)音型玩具,真正具備教學(xué)意義的機(jī)器人相對(duì)較少。2019年6月大疆推出了首臺(tái)教育機(jī)器人機(jī)甲大師S1,上市后受到市場(chǎng)廣泛好評(píng)。但在模塊化設(shè)計(jì)方面仍存在很大的提升空間,模塊化過(guò)于簡(jiǎn)單,無(wú)法鍛煉用戶(hù)動(dòng)手能力。針對(duì)目前市場(chǎng)上現(xiàn)有機(jī)器人所存在的不足,本文設(shè)計(jì)一種具備教學(xué)功能的羽毛球教育機(jī)器人系統(tǒng)并提供相應(yīng)的教學(xué)設(shè)計(jì)框架。根據(jù)不同群體的用戶(hù),本文設(shè)計(jì)了三種不同模塊化套餐的機(jī)器人。用戶(hù)根據(jù)自身需求采購(gòu)需要相應(yīng)等級(jí)的套餐,學(xué)習(xí)相應(yīng)課程。對(duì)此本文做了以下工作。了解當(dāng)前國(guó)內(nèi)外教育機(jī)器人發(fā)展情況,分析本文研究的意義。參考羽毛球運(yùn)動(dòng)模型,通過(guò)羽毛球運(yùn)動(dòng)模型分析影響羽毛球運(yùn)動(dòng)的擊球因素,并結(jié)合這些因素和實(shí)際情況確定擊球機(jī)構(gòu)的自由度。最后根據(jù)機(jī)器人的自由度簡(jiǎn)單的介紹機(jī)器人的機(jī)械。通過(guò)分析羽毛球運(yùn)動(dòng)員擊球的動(dòng)作,確定羽毛球教育機(jī)器人所需要的... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：120 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)教育機(jī)器人(a)NAO機(jī)器人；(b)Robonova機(jī)器人；(c)Alpha1S機(jī)器

電子科技大學(xué)術(shù)碩士學(xué)位論文6可得：exiey1VC)VCy(VlnCmt(2-3)代入(2-1)可解算出羽毛球在拋物線最高點(diǎn)坐標(biāo)1A。假設(shè)羽毛球被擊出瞬間時(shí)間為t，此時(shí)刻羽毛球運(yùn)動(dòng)可近視為直線，則此時(shí)羽毛球的仰角可表達(dá)為：t)x(Ht)y(arctanβ(2-4)假設(shè)羽毛球落地時(shí)間點(diǎn)2tt，則落地坐標(biāo)為)cos)(,sin)((221txtxA。綜上所述，羽毛球的運(yùn)動(dòng)軌跡和羽毛球的出球速度，出球水平角度，出球仰角，出球高度相關(guān)，通過(guò)控制羽毛球的這四個(gè)參數(shù)即可控制羽毛球的運(yùn)動(dòng)軌跡，且可通過(guò)仿真估算出羽毛球的落球點(diǎn)。圖2-1羽毛球平面運(yùn)動(dòng)軌跡圖2.2羽毛球運(yùn)動(dòng)員接球流程分析羽毛球運(yùn)動(dòng)員接球流程如圖2-2所示，首先會(huì)通過(guò)眼睛捕捉羽毛球并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷落球點(diǎn)并判斷羽毛球是否越界，如果越界則放棄接球返回到初始位置等待下一次接球，否則快速移動(dòng)到接球點(diǎn)接球，完成接球后返回到初始點(diǎn)等待下一次接球。至此一個(gè)接球周期就算是完成了，再整個(gè)接球周期中，運(yùn)動(dòng)員首先是通過(guò)雙腿快速移動(dòng)到落球點(diǎn)附近，然后通過(guò)手臂精確調(diào)整球拍的位置，再然后揮動(dòng)手臂完成接球任務(wù)，最后收回手臂，雙腿快速移動(dòng)到初始位置。綜上所述，運(yùn)動(dòng)員直接參與執(zhí)行接球任務(wù)可分解為三個(gè)動(dòng)作，第一雙腿快速移動(dòng)到落球點(diǎn)附近，第二揮動(dòng)手臂調(diào)整球拍的位置，第三揮動(dòng)手臂執(zhí)行擊球任務(wù)。參照此思路，羽毛球機(jī)器人的接球的動(dòng)作也可拆分成三個(gè)步驟進(jìn)行。

第二章方案設(shè)計(jì)與分析7圖2-2羽毛球運(yùn)動(dòng)員接球流程圖2.3機(jī)械系統(tǒng)方案分析通過(guò)分析羽毛球運(yùn)動(dòng)員的接球動(dòng)作，確定機(jī)器人所需要的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，圖2-3為羽毛球運(yùn)動(dòng)員接球流程分析。羽毛球運(yùn)動(dòng)員在整個(gè)接球過(guò)程中，主要分為兩步，第一根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷落球點(diǎn)，第二跑去接球點(diǎn)接球。其運(yùn)動(dòng)分析圖2-3。圖2-3羽毛球運(yùn)動(dòng)員接球流程圖分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]NAO機(jī)器人在特殊迷宮環(huán)境行走導(dǎo)航[J]. 賈文川,汪志威,孫翊,魏力.  工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2019(07)
[2]AI加持下的地表最萌機(jī)器人到底有多智能? 優(yōu)必選悟空機(jī)器人體驗(yàn)評(píng)測(cè)[J]. 黃濤.  消費(fèi)電子. 2019(06)
[3]大疆發(fā)布首款教育機(jī)器人[J].   智能城市. 2019(10)
[4]兩輪差速的服務(wù)機(jī)器人底盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳秋霞,范燁,倪麗慧.  單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2019(04)
[5]三輪全向移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制[J]. 彭亞雪,王尊,楊婷君.  南方農(nóng)機(jī). 2019(06)
[6]中學(xué)生機(jī)器人編程在教學(xué)中的運(yùn)用[J]. 向斌.  電子元器件與信息技術(shù). 2018(11)
[7]基于優(yōu)必選Alpha 1S仿人形舞蹈機(jī)器人的設(shè)計(jì)研究[J]. 蔣鑠.  機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用. 2018(05)
[8]教育機(jī)器人及其應(yīng)用[J]. 李斌.  四川文理學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(02)
[9]基于二維碼定位導(dǎo)航的兩輪差速轉(zhuǎn)向AGV設(shè)計(jì)[J]. 楊友良,胡少輝,趙麗宏,毛志強(qiáng).  物流科技. 2017(10)
[10]教育機(jī)器人與機(jī)器人教育:未來(lái)教育的工具和方法[J]. 陳染.  中國(guó)科技教育. 2017(08)

碩士論文
[1]基于麥克納姆輪的全向自行式移動(dòng)平臺(tái)研發(fā)[D]. 何超.西安理工大學(xué) 2018
[2]基于ROS的羽毛球機(jī)器人軌跡規(guī)劃及運(yùn)動(dòng)仿真[D]. 曹狄.廣東工業(yè)大學(xué) 2018
[3]三輪全向移動(dòng)機(jī)器人的同時(shí)定位與地圖創(chuàng)建[D]. 吳志志.西南科技大學(xué) 2018
[4]新型羽毛球自動(dòng)發(fā)球機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 董繼波.電子科技大學(xué) 2018
[5]桌面3D打印機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 毛磊.重慶郵電大學(xué) 2017
[6]羽毛球機(jī)器人設(shè)計(jì)與研究[D]. 王愷睿.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
[7]基于機(jī)器視覺(jué)的羽毛球路徑跟蹤算法的研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 趙軍.電子科技大學(xué) 2017
[8]麥克納姆輪全向機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)[D]. 鄭仁輝.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[9]小型教育機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 譚雄樂(lè).華南理工大學(xué) 2016
[10]基于麥克納姆輪全向車(chē)設(shè)計(jì)與性能研究[D]. 朱艷杰.燕山大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3450123