(河南科技大學(xué) 河南 洛陽(yáng) 471023)

一種智能迎賓機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

王健張羽李博

(河南科技大學(xué)河南洛陽(yáng)471023)

近年來(lái)，機(jī)器人行業(yè)發(fā)展迅速，機(jī)器人技術(shù)不斷革新，迎賓機(jī)器人作為其中比較重要的一種，深受博物館，科技館，展覽館等場(chǎng)所的青睞。本文所設(shè)計(jì)的迎賓機(jī)器人具有智能檢測(cè)來(lái)賓功能，發(fā)出歡迎聲音并引導(dǎo)來(lái)賓參觀展區(qū)等。

本文首先闡述了迎賓機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)組成，硬件結(jié)構(gòu)的搭建、各個(gè)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。闡述了迎賓機(jī)器人行進(jìn)路線(xiàn)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，尋跡方式和室內(nèi)定位方法的選取與實(shí)現(xiàn)。使機(jī)器人的各個(gè)子系統(tǒng)能夠穩(wěn)定工作，相互協(xié)同，完成整個(gè)機(jī)器人的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

迎賓機(jī)器人；室內(nèi)定位方法；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

隨著機(jī)器人技術(shù)近年來(lái)的飛速發(fā)展，越來(lái)越多的領(lǐng)域開(kāi)始將機(jī)器人投入使用，從工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療到服務(wù)業(yè)，各個(gè)領(lǐng)域都在發(fā)生著日新月異的變化，也給人們的生活方式帶來(lái)了巨大改變。

一、背景

早在三千多年前的西周時(shí)期，在我國(guó)就出現(xiàn)了可能是世界上最早的“機(jī)器人”它是一種被叫做“倡者”的木偶，它可以演奏跳舞。在1662年，兩個(gè)日本人制造出一種木質(zhì)結(jié)構(gòu)的“端茶玩偶”[1]。在2000年，沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所成功研制出六千米無(wú)纜水下機(jī)器人；由我國(guó)自主研發(fā)的軍用勘測(cè)機(jī)器人也早已投入使用；掃地機(jī)器人也早已出現(xiàn)在日常生活中。

做為移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人的迎賓機(jī)器人，可以經(jīng)常在展覽館、科技館和博物館中見(jiàn)到它們的身影。迎賓機(jī)器人集迎賓、帶領(lǐng)參觀和與客人交流于一體，一些設(shè)計(jì)的更加人性化，還可以為顧客唱歌跳舞。許多國(guó)家館開(kāi)始使用機(jī)器人做向?qū)Чぷ?，迎賓機(jī)器人的使用范圍更加普及。

二、智能迎賓機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述

智能迎賓機(jī)器人是一個(gè)復(fù)雜的、由多個(gè)不同機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)組成的系統(tǒng)，主要分為以下幾部分：

(一)機(jī)械結(jié)構(gòu)：機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多種多樣，機(jī)械材料的種類(lèi)也是千奇百種，在實(shí)際應(yīng)用中要考慮到實(shí)際應(yīng)用條件和機(jī)器人本身的驅(qū)動(dòng)能力來(lái)進(jìn)行選取。在搭建迎賓機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)時(shí)考慮到迎賓機(jī)器人的體積適中，并且要求機(jī)器人在迎接來(lái)賓時(shí)要迅速響應(yīng)，隨著來(lái)賓的步伐速度引導(dǎo)來(lái)賓到前臺(tái)，更重要的一點(diǎn)是續(xù)航時(shí)間要足夠長(zhǎng)，要求至少可以連續(xù)工作一天。綜合以上多種因素，決定將迎賓機(jī)器人的主體材料選為鋁型材，質(zhì)量輕，硬度相對(duì)較高，方便迎賓機(jī)器人移動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)。

(二)執(zhí)行器：執(zhí)行器是機(jī)器人結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，用來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，機(jī)器人的響應(yīng)速度主要由執(zhí)行器來(lái)決定。常見(jiàn)的執(zhí)行器有液壓驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器和電驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器。由于體積和操控性的原因，電驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器的應(yīng)用相對(duì)更為廣泛， 常見(jiàn)的電驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器有:普通直流電機(jī)，直流步進(jìn)電機(jī)和直流伺服電機(jī)。從迎賓機(jī)器人的質(zhì)量與實(shí)際使用情況兩方面考慮，選擇步進(jìn)電機(jī)作為迎賓機(jī)器人的執(zhí)行器。

(三)傳感器：迎賓機(jī)器人主要用到的傳感器有紅外漫反射式傳感器，磁導(dǎo)航傳感器，RFID傳感器。紅外漫反射式傳感器用于檢測(cè)來(lái)賓的到來(lái)，當(dāng)檢測(cè)到客人時(shí)會(huì)回傳信號(hào)給控制器；磁導(dǎo)航傳感器用于檢測(cè)貼在地面上的磁條，用于規(guī)劃?rùn)C(jī)器人運(yùn)動(dòng)的路線(xiàn)，使機(jī)器人能夠沿規(guī)劃好的路線(xiàn)行進(jìn)；RFID傳感器用于機(jī)器人對(duì)停止信號(hào)的檢測(cè)，在整個(gè)工作過(guò)程中，迎賓機(jī)器人需要檢測(cè)兩個(gè)點(diǎn)，一個(gè)是迎賓位置，另一個(gè)是前臺(tái)位置，當(dāng)迎賓機(jī)器人檢測(cè)到來(lái)賓時(shí)，迎賓機(jī)器人從迎賓位置開(kāi)始運(yùn)行，按照規(guī)劃好的固定線(xiàn)路向前臺(tái)方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)RFID檢測(cè)到觸發(fā)時(shí)，機(jī)器人確定已經(jīng)運(yùn)動(dòng)到前臺(tái)，將返回迎賓位置等待下一次迎賓。

(四)語(yǔ)音部分：語(yǔ)音模塊也是機(jī)器人表達(dá)的一種方式，作為迎賓機(jī)器人，語(yǔ)音輸出也是不可或缺的一部分。當(dāng)迎賓機(jī)器人檢測(cè)到來(lái)賓的到來(lái)時(shí)，語(yǔ)音模塊會(huì)獲得一個(gè)信號(hào)，之后發(fā)出“歡迎來(lái)到XXX”的提示音以歡迎來(lái)賓。

(五)控制器：控制器是本系統(tǒng)的核心，傳感器回傳信號(hào)的解算，電機(jī)的控制都是由控制器來(lái)完成。由于單片機(jī)體積小、成本低、處理速度快等特點(diǎn)，它可滿(mǎn)足一些較簡(jiǎn)單機(jī)器人的控制需求。根據(jù)實(shí)際的使用要求，選擇STM32F103ZET6單片機(jī)作為迎賓機(jī)器人的控制器[2]。

(六)控制方法：控制技術(shù)是指機(jī)器人完成各種任務(wù)和動(dòng)作所執(zhí)行的控制手段，通過(guò)控制器給出控制指令來(lái)實(shí)現(xiàn)各種動(dòng)作。主要的控制算法有PID控制、磁導(dǎo)航尋跡算法和RFID檢測(cè)技術(shù)。PID算法是用于調(diào)節(jié)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，主要體現(xiàn)在對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度的調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)在檢測(cè)到來(lái)賓時(shí)能夠做出迅速響應(yīng)，在達(dá)到預(yù)設(shè)定點(diǎn)時(shí)可以平穩(wěn)的停止。磁導(dǎo)航尋跡算法用于規(guī)劃?rùn)C(jī)器人的運(yùn)動(dòng)路線(xiàn)，使得機(jī)器人按照固定軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。RFID檢測(cè)技術(shù)用于檢測(cè)路線(xiàn)中固定的點(diǎn)，用于機(jī)器人感知迎賓位置和前臺(tái)位置，是機(jī)器人停止的判斷條件。

三、迎賓機(jī)器人系統(tǒng)原理構(gòu)架

(一)迎賓機(jī)器人系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)

迎賓機(jī)器人由四個(gè)子系統(tǒng)組成：控制子系統(tǒng)、檢測(cè)子系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)和聲音子系統(tǒng)，各個(gè)子系統(tǒng)由不同的硬件架構(gòu)組成，對(duì)應(yīng)的硬件有專(zhuān)門(mén)軟件來(lái)控制[3]。這些子系統(tǒng)各自完成不同任務(wù)，且子系統(tǒng)間相互協(xié)調(diào)運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)迎賓機(jī)器人的整體功能，實(shí)現(xiàn)迎賓的全過(guò)程[4]。

1、控制子系統(tǒng)

控制子系統(tǒng)對(duì)迎賓機(jī)器人來(lái)說(shuō)非常關(guān)鍵，主要進(jìn)行對(duì)信號(hào)的處理，為機(jī)器人做出判斷和決策，用來(lái)處理檢測(cè)到的信號(hào)并發(fā)出控制指令，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的檢測(cè)與控制。其中，控制子系統(tǒng)的核心是STM32F103VET6微處理器，STM32F103VET6是基于ARM Cortex-M3內(nèi)核的32位微控制器，具有相對(duì)較高的運(yùn)算和處理速度， 有良好的操控性，與本文所需的檢測(cè)系統(tǒng)和電機(jī)控制系統(tǒng)相結(jié)合，完成對(duì)信號(hào)的準(zhǔn)確快速處理，做出正確的判斷，在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人控制，使迎賓機(jī)器人按照系統(tǒng)設(shè)定好的軌跡運(yùn)行，完成歡迎來(lái)賓的全流程。

2、檢測(cè)子系統(tǒng)

檢測(cè)子系統(tǒng)包括紅外漫反射式傳感器，磁傳導(dǎo)傳感器，RFID感應(yīng)器。紅外漫反射式傳感器是機(jī)器人感應(yīng)來(lái)賓的主體，當(dāng)紅外漫反射式傳感器檢測(cè)到來(lái)賓時(shí)會(huì)發(fā)生電平的跳變，從低電平跳變到高電平，通過(guò)軟件設(shè)置，實(shí)時(shí)查詢(xún)紅外漫反射式傳感器的輸出狀態(tài)，一旦發(fā)生電平跳變，機(jī)器人則判斷為有來(lái)賓到來(lái)，傳送給控制系統(tǒng)一個(gè)運(yùn)動(dòng)信號(hào)。另外一組紅外漫反射式傳感器用于機(jī)器人的避障，在行進(jìn)途中當(dāng)檢測(cè)到前面有障礙物或者人時(shí)同樣是傳信號(hào)給主控，使主控控制機(jī)器人停止運(yùn)動(dòng)，待障礙消除后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。磁傳導(dǎo)傳感器是迎賓機(jī)器人的向?qū)?，限定機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)路線(xiàn)，使機(jī)器人在指定的路線(xiàn)內(nèi)行進(jìn)，出現(xiàn)行進(jìn)偏離的現(xiàn)象時(shí)，運(yùn)動(dòng)控制算法會(huì)對(duì)其進(jìn)行修正。RFID感應(yīng)器用于機(jī)器人準(zhǔn)確定位迎賓位置和前臺(tái)位置，當(dāng)RFID檢測(cè)到迎賓位置和前臺(tái)位置的射頻時(shí)，會(huì)產(chǎn)生停止信號(hào)，做出停止動(dòng)作準(zhǔn)確停止到迎賓位置或前臺(tái)位置。

3、 運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)

運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)是由Z4BLD60-24GN步進(jìn)電機(jī)、雙路無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和鏈條組成，負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人行進(jìn)。電機(jī)有普通直流電機(jī)，直流伺服電機(jī)，直流步進(jìn)電機(jī)等多種。在本文中路線(xiàn)是使用磁條規(guī)定好的，機(jī)器人通過(guò)檢測(cè)磁導(dǎo)航傳感器所返回的信號(hào)來(lái)判斷行進(jìn)方向，所以不需要電機(jī)再反饋角度給控制器。步進(jìn)電機(jī)是一種開(kāi)環(huán)控制電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度是通過(guò)脈沖頻率和占空比來(lái)控制的，改變頻率和占空比來(lái)進(jìn)行調(diào)速。它的控制方式相對(duì)較簡(jiǎn)單，并且在非超載的情況下，它的運(yùn)動(dòng)不受負(fù)載影響，這對(duì)于迎賓機(jī)器人來(lái)說(shuō)更加合適[5]。

4、 聲音子系統(tǒng)

聲音子系統(tǒng)包括聲音模塊，主要是用于機(jī)器人發(fā)出歡迎來(lái)賓的聲音，是迎賓機(jī)器人中尤為重要的一部分，是迎賓機(jī)器人表達(dá)熱情歡迎來(lái)賓的重要途徑。聲音模塊通過(guò)程序給出固定編碼，發(fā)出所設(shè)定好的聲音。在迎賓位置，當(dāng)檢測(cè)到有來(lái)賓到來(lái)時(shí)，主控會(huì)發(fā)出信號(hào)給聲音模塊，發(fā)出“歡迎來(lái)到XXX”的迎賓語(yǔ)，以表示歡迎來(lái)賓。

四、迎賓機(jī)器人系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

(一)迎賓機(jī)器人系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、迎賓機(jī)器人底盤(pán)設(shè)計(jì)

迎賓機(jī)器人是由框架和底盤(pán)連接組成。底盤(pán)是機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的核心，它起到支撐機(jī)器人各部件并接受電機(jī)傳來(lái)的動(dòng)力，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，以保證機(jī)器人可以正常運(yùn)行。其中底盤(pán)又包括傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)和移動(dòng)機(jī)構(gòu)，傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)將電機(jī)動(dòng)力傳送給移動(dòng)機(jī)構(gòu)，促使機(jī)器人移動(dòng)。

對(duì)于移動(dòng)的機(jī)器人來(lái)說(shuō)，底盤(pán)的作用尤為重大，它所承擔(dān)的重量和力都比較大，所以在底盤(pán)選材上都會(huì)傾向于機(jī)械強(qiáng)度更高的材料。在本文中選擇2mm厚度鋼板作為底盤(pán)材料。機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)的輪式結(jié)構(gòu)具有質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、承載大而且利于操作和控制，選擇輪式結(jié)構(gòu)，考慮到穩(wěn)定因素，在機(jī)器人的前后兩部分各增加兩個(gè)萬(wàn)向輪作為機(jī)器人的從動(dòng)輪作為機(jī)器人的支撐，可以有效的增加機(jī)器人的穩(wěn)定性。

2、迎賓機(jī)器人主框架設(shè)計(jì)

從迎賓機(jī)器人整體設(shè)計(jì)方面考慮，機(jī)器人上半部分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量較輕，所以在選材方面選擇鋁型材搭建框架最為合適。鋁型材的密度較低，質(zhì)量較輕，硬度相對(duì)較高，可加工性非常優(yōu)良，各種配件設(shè)計(jì)合理，可以最大限度的提高鋁型材框架的組裝效率，非常適用組裝迎賓機(jī)器人框架。鋁型材與底盤(pán)通過(guò)角碼來(lái)連接，使用螺釘將角碼固定在鋁型材上，角碼的另一端同樣使用螺釘固定在底盤(pán)上，二者之間形成一個(gè)直角，通過(guò)角碼實(shí)現(xiàn)連接。

(二)迎賓機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模塊設(shè)計(jì)

1、迎賓機(jī)器人運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

迎賓機(jī)器人具有良好的性能，既需要有穩(wěn)定的底盤(pán)和框架為基礎(chǔ)，又要有動(dòng)力充足的來(lái)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)支撐，這樣才能在實(shí)際使用過(guò)程中有良好的表現(xiàn)。

在確定好基于STM32F103VET6的主控系統(tǒng)后，控制系統(tǒng)就以它作為平臺(tái)從而實(shí)現(xiàn)接收信號(hào)、處理信號(hào)和輸出控制命令的功能。電機(jī)是控制系統(tǒng)的執(zhí)行端，用來(lái)響應(yīng)控制系統(tǒng)給的命令[6]。選用“電機(jī)+鏈條傳動(dòng)”驅(qū)動(dòng)方式作為機(jī)器人的移動(dòng)方式，這是一種使用靈活、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積輕便，并且安全性能高的一種移動(dòng)方式。

在電機(jī)的選取上選擇步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)相對(duì)于普通的電機(jī)來(lái)說(shuō)，可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)環(huán)控制，通過(guò)控制脈沖的數(shù)量和頻率實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)行進(jìn)的角度和速度的控制。根據(jù)迎賓機(jī)器人的實(shí)際機(jī)械參數(shù)選擇最大輸出功率為60W的步進(jìn)電機(jī)。

(三)迎賓機(jī)器人驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì)

本文的執(zhí)行結(jié)構(gòu)選擇直流步進(jìn)電機(jī)。根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的指標(biāo)選定AGV兩路無(wú)刷驅(qū)動(dòng)器作為步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)。

AGV兩路無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器非常適用驅(qū)動(dòng)兩個(gè)帶轉(zhuǎn)速差的無(wú)刷電機(jī)。在機(jī)器人的行進(jìn)過(guò)程中，因?yàn)樾羞M(jìn)誤差，會(huì)導(dǎo)致機(jī)器人偏航于行進(jìn)軌道，通過(guò)兩個(gè)電機(jī)的給定差來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)器人的路線(xiàn)，AGV兩路無(wú)刷驅(qū)動(dòng)器的這一特征很適合。AGV電機(jī)驅(qū)動(dòng)還具備軟啟動(dòng)功能，使用過(guò)程中只需要發(fā)目標(biāo)速度，驅(qū)動(dòng)器會(huì)自動(dòng)加速到預(yù)設(shè)值速度，無(wú)需另外編寫(xiě)軟啟動(dòng)程序。

(四)迎賓機(jī)器人判斷來(lái)賓設(shè)計(jì)

在判斷來(lái)賓模塊中，所要實(shí)現(xiàn)的功能是根據(jù)檢測(cè)某種因素的變化來(lái)判斷是否有來(lái)賓到來(lái)，所以在傳感器的選取上，我們有多種選擇。常見(jiàn)的，用于測(cè)距的超聲波模塊，電容式接近傳感器和紅外漫反射式光電傳感器。

超聲波傳感器較穩(wěn)定但對(duì)被檢測(cè)材料有要求，不能太松軟，所以不適用本系統(tǒng)。電容式接近式傳感器的被檢測(cè)端要與電容的一端相連，這在實(shí)際使用中也是不會(huì)出現(xiàn)的。綜合考慮，選擇紅外漫反射式光電傳感器。紅外漫反射式光電傳感器具有較好的穩(wěn)定性，并且檢測(cè)也較快，更適合檢測(cè)算法。

五、迎賓機(jī)器人路線(xiàn)設(shè)計(jì)

(一)行進(jìn)路線(xiàn)規(guī)劃

智能迎賓機(jī)器人和其他普通的機(jī)器人優(yōu)點(diǎn)在于它的移動(dòng)性能良好，可實(shí)時(shí)引導(dǎo)來(lái)賓。它主要應(yīng)用于展覽館等公共場(chǎng)所，在實(shí)際使用過(guò)程中，由于場(chǎng)地的限制，所以要按確定好的路線(xiàn)行進(jìn)。在應(yīng)用中，迎賓機(jī)器人有兩個(gè)位置點(diǎn)，一個(gè)點(diǎn)是門(mén)口的迎賓點(diǎn)，另一個(gè)點(diǎn)是前臺(tái)的停止點(diǎn)。兩點(diǎn)之間的路線(xiàn)采用直線(xiàn)，采用直線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)是，機(jī)器人的整個(gè)行進(jìn)路程最近，可以有效地提高迎賓效率，同時(shí)可以減少機(jī)器人在迎賓路程中電量的損耗，有效地增加機(jī)器人的續(xù)航能力，具體路線(xiàn)規(guī)劃如圖6-1迎賓機(jī)器人的路線(xiàn)規(guī)劃圖所示。

圖6-1 迎賓機(jī)器人路線(xiàn)規(guī)劃圖

(二)室內(nèi)定位方式的確定

隨著科技的進(jìn)步，信息化服務(wù)質(zhì)量越來(lái)越高，室內(nèi)定位技術(shù)飛速發(fā)展，這種技術(shù)可以在復(fù)雜的環(huán)境下如體育館、貨倉(cāng)和圖書(shū)館等多種環(huán)境下實(shí)現(xiàn)定位。

RFID定位技術(shù)是利用射頻通過(guò)電感和電磁耦合或雷達(dá)的通信方式進(jìn)行交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)，這種傳輸方式適用范圍大，可以實(shí)現(xiàn)在幾毫米到幾厘米級(jí)的定位。RFID技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位，可實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸，雖然作用的距離短，但對(duì)于本系統(tǒng)迎賓機(jī)器人來(lái)說(shuō)這不是一個(gè)短板，機(jī)器人的路線(xiàn)是一個(gè)磁條，移動(dòng)范圍固定，在不出現(xiàn)極端情況下，不會(huì)偏離路線(xiàn)，所以一定會(huì)經(jīng)過(guò)RFID標(biāo)簽，可以進(jìn)行標(biāo)簽檢測(cè)，讀取到位置。選取RFID技術(shù)作為迎賓機(jī)器人的定位技術(shù)。

六、結(jié)論

本文以智能迎賓機(jī)器人為研究對(duì)象，基于檢測(cè)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和自主尋跡系統(tǒng)，完成自主迎接來(lái)賓，引導(dǎo)來(lái)賓走向前臺(tái)，最后回到迎賓點(diǎn)的全過(guò)程。本設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)方面：

1、根據(jù)本設(shè)計(jì)目的和實(shí)際使用需求搭建迎賓機(jī)器人的主體框架，設(shè)計(jì)迎賓機(jī)器人的底盤(pán)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)迎賓機(jī)器人運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)。

2、設(shè)計(jì)迎賓機(jī)器人判斷來(lái)賓的方式，通過(guò)使用兩重紅外漫反射式光電傳感器檢測(cè)，準(zhǔn)確的判斷出來(lái)賓的到來(lái)，防止誤判。

3、規(guī)劃迎賓機(jī)器人的行進(jìn)路線(xiàn)，設(shè)置迎賓點(diǎn)和停止點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際情況選擇迎賓機(jī)器人的尋跡方式，進(jìn)行自主導(dǎo)航。設(shè)計(jì)機(jī)器人的定位方式，當(dāng)機(jī)器人檢測(cè)到迎賓點(diǎn)和停止點(diǎn)時(shí)停止行進(jìn)。

4、硬件與軟件相結(jié)合，設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)的軟件，將系統(tǒng)的各個(gè)部分有機(jī)的結(jié)合到一起，實(shí)現(xiàn)迎賓機(jī)器人的功能。并且對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行多次調(diào)試，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確穩(wěn)定的歡迎來(lái)賓。

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王健(1995-)，男，漢，本科，河南科技大學(xué)，自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)；張羽(1990-)，女，漢，河南省洛陽(yáng)市宜陽(yáng)縣，研究生，河南科技大學(xué)，研究方向嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用；李博(1995-)，男，漢，本科，河南科技大學(xué)，自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)。