【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,工業(yè)機(jī)器人已逐步進(jìn)入我們的視野并被我們所使用。示教器是工業(yè)機(jī)器人的重要組成部分,其功能的種類(lèi)以及操作的便捷性逐漸成為國(guó)內(nèi)外的研究重點(diǎn)。傳統(tǒng)機(jī)器人示教器是通過(guò)示教器上的搖桿或者按鈕來(lái)控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng),這會(huì)使示教器擁有笨重的外殼,操作的便捷性得不到保障。許多廠商的示教器系統(tǒng)都是自己研發(fā)的系統(tǒng),不利于平臺(tái)間的移植。針對(duì)機(jī)器人示教器的研發(fā)需求,結(jié)合Android平臺(tái)易于開(kāi)發(fā)的優(yōu)點(diǎn),提出了一種基于Android平臺(tái)的體感示教方法。體感示教是根據(jù)示教器內(nèi)部傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù),來(lái)分析示教器的運(yùn)動(dòng)姿態(tài),根據(jù)姿態(tài)的不同向控制器發(fā)送不同的運(yùn)動(dòng)命令,來(lái)完成對(duì)機(jī)器人的示教。首先是體感示教系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)Android智能終端操作系統(tǒng)的分析,選擇體感示教軟件的開(kāi)發(fā)平臺(tái),并根據(jù)示教器的功能需求,明確體感示教系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。其次是示教功能模塊的設(shè)計(jì)。包括軟件編程示教以及體感示教。軟件編程示教中加入語(yǔ)法高亮、換行自動(dòng)縮進(jìn)等功能,便于在平板中編寫(xiě)及修改程序。體感示教主要是設(shè)備傾斜角度的測(cè)量。加速度傳感器測(cè)量數(shù)值包含重力加速度分量,因此靜止或勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),可以通過(guò)重力在各個(gè)軸上的分量測(cè)出設(shè)備的傾角。陀螺儀傳感器在設(shè)備運(yùn)動(dòng)時(shí)可以根據(jù)瞬時(shí)角速度積分計(jì)算出設(shè)備相對(duì)于上一次采集時(shí)間的偏轉(zhuǎn)角度。采用卡爾曼濾波器,結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn),將讀取到的陀螺儀傳感器數(shù)據(jù)以及加速度傳感器數(shù)據(jù)作加權(quán)平均,在確保角度準(zhǔn)確的前提下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,得到平穩(wěn)的數(shù)據(jù)。再次是人機(jī)交互模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊的設(shè)計(jì)。人機(jī)交互模塊提供信息顯示以及信息修改的功能。數(shù)據(jù)處理模塊分為命令封裝、數(shù)據(jù)解析以及信息保存功能。然后是通信模塊的設(shè)計(jì)。通信模塊是示教器的重要模塊之一,主要從TCP與UDP連接、TCP的長(zhǎng)連接機(jī)制、通信命令的確定等方面展開(kāi),并對(duì)通信模塊進(jìn)行了測(cè)試。最后,論文結(jié)尾對(duì)工作進(jìn)行了總結(jié),并展望了未來(lái)工作的方向。
[Abstract]:With the progress of science and technology, industrial robots have gradually entered our field of vision and been used by us. The teacher is an important part of industrial robot. The variety of its function and the convenience of its operation have gradually become the focus of research at home and abroad. The traditional robot instructor controls the movement of the robot by using the rocker or button on it, which makes the teacher have a heavy shell and the convenience of operation is not guaranteed. Many manufacturers of teacher systems are their own systems, is not conducive to the transplant between platforms. According to the research and development requirement of robot teacher and the advantage that Android platform is easy to develop, a teaching method of body sense based on Android platform is proposed. Based on the measurement data of the sensor inside the teacher, the body sense teaching is to analyze the motion attitude of the teacher, and send different motion commands to the controller according to the different attitude to complete the demonstration of the robot. The first is the overall design of the system. Based on the analysis of the Android intelligent terminal operating system, the development platform of the teaching software is selected, and the overall design scheme of the teaching system is defined according to the functional requirements of the instructor. The second is the design of teaching function module. Including software programming teaching and awareness teaching. Software programming teaching add syntax highlight, line-feed automatic indentation and other functions, easy to write and modify the program in the flat. Somatosensory teaching is mainly about the measurement of the tilting angle of the equipment. Acceleration sensor measurements include gravitational acceleration components, so when moving at rest or uniform speed, the inclination of the equipment can be measured by the component of gravity on each axis. The gyroscope sensor can calculate the deflection angle of the device relative to the last acquisition time according to the instantaneous angular velocity integral. By using Kalman filter and combining the advantages of the two methods, the data of gyroscope sensor and acceleration sensor are weighted average, and the data are fused to obtain stable data on the premise of accurate angle. Thirdly, the design of human-computer interaction module and data processing module. The man-machine interaction module provides the function of information display and information modification. Data processing module is divided into command encapsulation, data parsing and information saving function. Then there is the design of the communication module. The communication module is one of the important modules of the teacher, mainly from the TCP and UDP connection TCP long connection mechanism, communication command determination and so on, and has carried on the test to the communication module. Finally, the work is summarized at the end of the paper, and the future work is prospected.
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 吳濤;白茹;朱禮堯;錢(qián)正洪;;基于卡爾曼濾波的航姿參考系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2016年04期

2 張釗;;基于Android的車(chē)輛定位客戶端XML解析技術(shù)[J];電腦編程技巧與維護(hù);2015年10期

3 王建功;;基于Android的自定義控件設(shè)計(jì)[J];德州學(xué)院學(xué)報(bào);2015年02期

4 許鵬輝;;工業(yè)機(jī)器人在機(jī)械制造中的應(yīng)用[J];中外企業(yè)家;2015年09期

5 桂仲成;吳建東;;全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀趨勢(shì)研究及中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)[J];東方電氣評(píng)論;2014年04期

6 蔡澤江;唐國(guó)純;;基于Android傳感器技術(shù)的游戲開(kāi)發(fā)應(yīng)用[J];軟件;2014年09期

7 關(guān)麗坤;俞國(guó)印;任學(xué)平;;嵌入式轉(zhuǎn)動(dòng)角度采集系統(tǒng)[J];測(cè)控技術(shù);2014年10期

8 陳桂;王建紅;湯玉東;;KUKA機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真與實(shí)驗(yàn)研究[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2014年08期

9 蘇菲;尚德重;汪建波;劉小馬;朱謙;;基于陀螺儀和加速度計(jì)的帆船運(yùn)動(dòng)姿態(tài)測(cè)量[J];太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報(bào);2014年02期

10 梁一新;劉凱;;促進(jìn)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的戰(zhàn)略思考[J];現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì);2013年06期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 蔣玉杰;泳動(dòng)型機(jī)器人的結(jié)構(gòu)規(guī)劃及其相關(guān)問(wèn)題研究[D];東北大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 谷春斌;基于移動(dòng)終端傳感器的室內(nèi)定位技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2015年

2 任靜文;基于智能手機(jī)終端的駕駛行為風(fēng)格檢測(cè)[D];電子科技大學(xué);2014年

3 韓大偉;基于Android的小型飛行器終端控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2014年

4 尤波;諾基亞公司智能手機(jī)市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)戰(zhàn)略及實(shí)施策略研究[D];山東大學(xué);2013年

5 孫宴偉;五軸注塑機(jī)機(jī)械手示教系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2013年

6 王樂(lè);基于嵌入式計(jì)算機(jī)的機(jī)器人示教器研究[D];天津大學(xué);2012年

7 萬(wàn)華;蘋(píng)果公司核心競(jìng)爭(zhēng)力分析及對(duì)我國(guó)電子企業(yè)的啟示與應(yīng)用研究[D];天津大學(xué);2012年

8 王軍杰;基于P2P技術(shù)的家用智能機(jī)器人遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)方案的研究與設(shè)計(jì)[D];復(fù)旦大學(xué);2012年

9 李少坤;噴涂機(jī)器人的設(shè)計(jì)及其運(yùn)動(dòng)誤差分析[D];華中科技大學(xué);2012年

10 李林;基于Android系統(tǒng)的手機(jī)鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：2136048