本文選題：動物機器人　切入點：無線控制系統(tǒng)　出處：《杭州電子科技大學》2017年碩士論文

【摘要】：動物機器人既含有傳統(tǒng)機械式機器人工作效率高及通用性強等優(yōu)點,又能彌補仿生機器人環(huán)境適應性差與能源利用率低等不足,且具有較高的靈活性、準確性和效率,因此在公共安全、臨床應用、工程操作等領域均有廣闊的應用前景。目前,有線控制動物的行為實驗已取得很多成果,但小型化、輕量化、低功耗、高效性、能無線通信的控制系統(tǒng)設計是動物機器人的研究重點與難點�；谝陨蠁栴},本課題以體積較小、容易飼養(yǎng)、具有群體性能、學習能力強且并被測試了基因組序列的蜜蜂為載體,開展了基于射頻識別技術的無線控制系統(tǒng)研究,并完成了輕量化的刺激系統(tǒng)及標簽天線設計,實現(xiàn)了讀寫器與刺激系統(tǒng)穩(wěn)定的通信。論文的主要工作如下:1、針對小型化的蜜蜂機器人,提出了基于射頻識別技術的無線控制系統(tǒng)方案。該方案與其他動物機器人遙控系統(tǒng)相比,具有體積小、重量輕、功耗低、能源利用率高等優(yōu)勢,滿足無線控制小型昆蟲行為的需求。2、提出了適用于蜜蜂的小型化RFID標簽天線結構。在蜜蜂機器人硬件系統(tǒng)設計過程中,采用環(huán)形結構設計了工作于UHF頻段的近場標簽天線。3、設計和實現(xiàn)了基于射頻識別技術的蜜蜂機器人無線控制系統(tǒng)。該背包系統(tǒng)最終尺寸為5.5mm x 16.6mm x 1.2mm,重量為175.9 mg(電源重量為70mg)。測試結果表明RFID標簽天線中心頻率為920MHz,帶寬(S11-10dB)為60MHz。背包系統(tǒng)與發(fā)射機實現(xiàn)了穩(wěn)定通信并能按要求輸出特定的刺激信號。綜上,本論文對基于射頻識別技術的無線控制昆蟲機器人系統(tǒng)進行研究,從仿真測試結果來看標簽天線與系統(tǒng)均表現(xiàn)出較優(yōu)的性能,且滿足小型化控制設計的要求。
[Abstract]:Animal robot not only has the advantages of high efficiency and versatility of traditional mechanical robot, but also can make up for the shortcomings such as poor environmental adaptability and low energy efficiency of bionic robot, and has high flexibility, accuracy and efficiency. So it has a broad application prospect in the field of public safety, clinical application, engineering operation and so on. At present, many achievements have been made in the behavior experiment of wired control animals, but it is miniaturized, lightweight, low power consumption, high efficiency, and so on. The design of wireless communication control system is the focus and difficulty of animal robot research. Based on the above problems, this subject is small, easy to raise, and has group performance. The honeybee with strong learning ability and tested genome sequence was used as carrier. The wireless control system based on radio frequency identification technology was studied, and the lightweight stimulation system and tag antenna were designed. The stable communication between reader and stimulus system is realized. The main work of this paper is as follows: 1, aiming at the miniaturized bee robot, Compared with other animal robot remote control systems, this scheme has the advantages of small volume, light weight, low power consumption, high energy efficiency and so on. To meet the requirement of wireless control of behavior of small insects, a miniaturized RFID tag antenna structure for honeybees is proposed. In the design of honeybee robot hardware system, The near-field tag antenna .3which works in UHF band is designed with annular structure. The wireless control system of honeybee robot based on RFID technology is designed and implemented. The final size of the knapsack system is 5.5mm x 16.6mm x 1.2mm and the weight is 175.9 mg (. The test results show that the center frequency of the RFID tag antenna is 920MHz and the bandwidth S11-10dB) is 60MHz. The backpack system can communicate stably with the transmitter and can output specific stimulus signals as required. In this paper, the wireless insect control robot system based on radio frequency identification technology is studied. The simulation results show that the tag antenna and the system have better performance, and meet the requirements of miniaturization control design.
【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP242;TP391.44;TN820

【參考文獻】

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本文編號：1685583