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商业礼仪机器人

时间:2018-11-09 10:46 来源:免费论文网

篇一:模拟商务谈判案例-机器人

Alpha公司与Beta公司关于机器人合作的谈判案例

?一、Alpha公司的概况

? Alpha公司是一家大型的多样化电气公司,总部在Alpha国家。作为数字控制设备的主要供应商,公司计划成为装备“未来公司“的领头羊。最近它投资了上亿美元开发一家工厂的自动化能力,包括机器人技术,计算机辅助设计和制造。

? Alpha公司一直在兼并其他公司,大力投资新厂建设,在产品开发上的投资也十分巨大。他们有自己正在研发的新型机器人,有一些已经组装成功。尽管这样,要想成为全球自动化系统的供应商,Alpha公司发现和外国机器人技术先进的公司合作是十分必要的。

? 在Alpha国内,有30家机器人制造商。国内机器人的利用和生产只是Beta国的三分之

一。一项调查表明,2009年,Alpha国的机器人产量是1269台;这项调查还显示,2009年Alpha国的机器人使用率为4370台,并主要应用于汽车制造业和铸造业。

? 机器人的销售在当年估计是9200万美元,其中很大一部分份额被进口占据。Alpha的工业自动化市场以每年超过20%的速度增长。到2019年,机器人业预计可达到每年20亿美元的产值。

? 二、Beta公司的概况

? Beta公司是Beta国内一家主要的集成电气设备制造商。公司自开业以来一直由科学家经营,并且是Beta国内以调查结果为导向的企业:它拥有9000名调查员,而其研发部门花费则占据了销售额的5.9%。Beta公司的目标是在今后的几年成为全球最大的机器人制造商。为了达到这个目标,Beta公司决定加强其生产能力,并且开发一个强大的出口市场。 ? 目前,Beta公司制造的机器人基本上在国内销售。公司致力于机器人的研发,最近成立的一个大型工作组可以反映他们的决心。工作组开发一个有视觉和触觉传感器的通用机器人组件。Beta公司希望在未来的3年中60%的公司内部流水线作业由此类机器人完成。 ? Beta国的机器人业

? 在Beta国有150家企业制造和买卖机器人。这个国家有“机器人热”,还有一个以自动化为国家目标的政府。全国大约有12000到14000台已编程机器人在工作,占全世界机器人利用率的59%。Beta国内的企业在2009年制造出大约价值4亿美元的机器人(合计3200台)。国家每年只出口2.5%的机器人,进口也少于5%。行业分析家预测Beta国的机器人业在2014年将达到20亿美元,到2019将达到50亿美元。

? 三、Alpha公司的谈判背景材料

? 五星期前,你们公司联系了Beta公司并举行了有关机器人制造和市场关系的前期讨论。考虑到合作的性质,会议达成了一些初步性的协议,但是仍有很大详细的条款有待商讨。你的谈判队伍将到Beta国和他们讨论这些条款。如果可能的话,你希望此次行程能解决所以问题。

? 你的长期战略目标是成为一个高利润、具有创新力的自动化仪器和系统的全球供应商。你相信通过比别的公司组装更多的自动化零件,自己成为装备“未来工厂”领头羊的梦想指日可待。

? 你认为成功的关键在于拥有各式各样类型的机器人以满足不同企业的需求。你也决定现在就进军市场,而不是五年之后。你必须积累经验并使自己成为那些向自动化生产转变以提高质量和产量的企业的首选供应商。

? 考虑到完成这些目标,高层领导商讨了很多不同的方案。

? 举例来说,多功能的机器人需要2到3年才能研制出来并投入生产,而公司自己的机器人计划发展太慢,目前公司不能单单依靠内部的生产能力。为了有一个良好的市场开端,谋求经营之道,并且渡过研发部门的过渡期,Alpha必须向其他公司购买开发先进的机器人技

术。

? 从领军企业获得高质量的技术许可是最好的战略。A1pha公司独特的战略优势在于安装工厂自动化系统,以及它庞大的工业销售、分销和服务网络。这些条件使A1pha成了众多国外机器人制造商眼中极具潜力的合作伙伴,这些公司中也包括Beta公司,此行业的龙头老大。Beta公司生产制造各种高质量低成本的机器人。

? 在和Beta公司的前期谈判中,双方同意:

? (1)战略合作关系持续5年。

? (2)开始阶段,Alpha公司将从Beta公司现有的生产线中获取完整的组装机器人,然后以Alpha公司的名义买卖。

? (3)过一段时间,Alpha将要运用Beta公司的技术和零件自己组装机器人。

? (4)协议不具排外性,意思是Beta公司可以在任何时间直接进入Alpha公司的市场,也可以在Alpha和其他公司缔结战略伙伴关系。

? 四个仍需商定的议题

? (1)参与此项目的不同模型品种的数量

? 你希望是8台;但你的底线是6台。

? 你对很多不同模型感兴趣,这和A1pha的“自动化超级市场”战略相符。较多的模型意味着需要不同的机器人制造商才完成一个工厂的自动化。这在为客户集成一个系统的时候将增加运输和服务成本,以及由不同制造商提供的设备维修费用。

? (2)Beta公司许可Alpha公司进口或制造的Beta公司的机器人数

? 你希望的数目是每个模型150台,即每年1 200台。

? 尽管你认为Alpha公司的市场份额至少是每年1 200台,你不想被过分扩张,而且还不得不将Beta公司昂贵的机器人放在存货中。你知道Beta公司致力于增加它的生产能力,而你十分有信心能通过自己销售量的增加来刺激Beta公司的产量。这样,即使你不想承诺第一年有多于1 200台的销售量,你已经预期将在接下去的几年中年销售量可达2000台。 ? (3)技术共享事项

? Beta公司知道你正在研究机器人造视觉。他们不知道你已预期拥有人造视觉的机器还要四年才能投入商业市场。你并不想将这项技术和Beta公司共享,因为你认为这将是Alpha公司对机器人行业的独创性技术贡献。

? 尽管这样,如果Alpha公司想要增强其自身的机器人生产力,那么获得像Beta公司这样一个已在大规模制造机器人方面经验丰富的技术支持,可以大大降低学习成本。

? Beta公司已经在原则上同意在协议的后期帮助Alpha公司发展组装Beta公司机器人的能力。你希望就技术转让的期限得到一个明确的答复。

? 为了能够获得组装技术,你可以提供有关人造视觉机器人的部分技术。

? (4)版税

? 对于Beta公司的机器人销售,你愿意按总额支付3%的专利费用。如果必要的话,即Beta公司答应以上1,2,3条款,你可以将专利费用提高到7%。

? 尽管有很多其他机器人制造商,但Beta公司是唯一拥有完整产品线的公司。如果无法和Beta公司达成任何一项条款,你将不得不和另外两家制造商进行谈判以获取完整的产品线。这将延缓Alpha公司成为工厂自动化的首要供应商的战略目标。

? Alpha人的谈判风格。

? 来自Alpha国度的谈判者都拥有如下的风格(即行为表现):个人主义强烈,不拘小节,直率,没有耐心,感情丰富,金工性强。你的团队在和Beta公司谈判的时候要表现出这些特点。指导方针提供如下。(以小组形式讨论每项方针,并讨论如何在每个谈判阶段遵循这些方针。)

?在你的谈判中,你必须表现?

1、强烈的个人主义。 在Alpha文化中,主动和创新极具价值。每个Alpha谈判成员都要求为谈判做出贡献。当任何一个成员有主意时,就要大声说出来。任何一个成员可以在谈判中提出建议。

?2、不拘小节。 Alpha文化是平等主义至上,因此Alpha人很少注意仪式,传统或者正式的社会礼仪。他们认为礼节既傲慢又华而不实。Alpha人很随和,自然,放松,友好;他们喜欢孩子,也喜欢开玩笑。Alpha人和要做生意的伙伴以热烈的握手作为问候,介绍自己,让自己记住自己的名字。他们的名片从不介绍个人在谈判队伍中的角色,也不大愿意发放名片。

3、直率 Alpha人很看重直率和诚实。他们喜欢以要讨论的问题或者伙伴的利益作为谈判的开场,他们愿意共享信息,也希望双方能够互给共享信息。他们会提供准备好的各项提议以解决争论:一个乐观,甚至不切实际的提议,一些让步和一个底线。

? 每个人都知道Alpha的第一个提议是他们真实底线的极大夸张,而这样的开场提议并不和Alpha人的直率诚实相矛盾。Alpha人在争论和说服方面非常在行。他们会极力说明为什么他们的提议是最好的选择。

?4、没有耐心。 在Alpha文化里,浪费时间对生意毫无意义——“时间就是金钱”。Alpha喜欢谈判以合理的节奏进行,以信息共享,然后讨论双方的提议,接下来是一系列的让步,当谈判停滞不前,Alpha人会失去耐心。如果他们发现对方在“拖延时间”,就会直接质疑对方的诚意。其他的Alpha队员会接手使谈判正常进行。

?5、感情丰富。 Alpha人是一个感情丰富的民族。他们通过脸上的表情和肢体语言来表达他们的快乐和友好,他们也会表现出失望和急躁。尽管这样,除了在亲密朋友间,真正的生气不会表现出来。在交易谈判中表现极其生气(即反对通过谈判来解决争论)则通常是Alpha人的一项谈判策略,他们希望由此来拉近和另一方的距离。

?6、进攻性强。 Alpha人很自信。他们喜欢在谈判中采取主动。他们喜欢大声说话,并会极具说服力地为自己的立场争辩,甚至会站在对方的立场强调对方的利益。Alpha人会用威胁的手段来达成他们的目的。

?

在开始谈判前,你的团队还做了一些有关Beta的文化调查,了解到Beta人拥有以下特征。?Beta以团队形式工作并拥有强烈的集体主义观念。

? Beta国家等级分化,是一个注重地位的社会,而且人们很注重礼节。

? Beta人喜欢以介绍公司的情况,公司的目标以及长远的战略关系作为谈判的开场。 ? 耐心是Beta人的美德,Beta人很有耐心。

? Beta人很看重自我克制,个人表情比较冷淡。

? 如果遇上进攻性强的谈判对手,Beta人会表现非常被动并保持沉默。?

四、Beta公司的谈判背景材料

? 五星期前,Alpha公司联系了你们并举行了有关机器人制造和市场关系的前期讨论。考虑到合作的性质,会议达成了一些初步性的协议,但是仍有很多详细的条款有待商讨。Alpha的谈判队伍将到Beta国和你们讨论这些条款。

? Beta公司的战略规则是大幅度地增加在国外的机器人销售,从而在生产方面取得更大的规模经济。你特别希望在Alpha这个规模较小但发展迅速的市场中拥有一席之地。这要求高质量的销售,分销和服务网络。你考虑过直接对Alpha出口产品,或者在当地建立合资企业,或者是开设一个完全的子公司。尽管这样,

? 考虑到Alpha和Beta两国之间巨大的文化差异,国外提供机器人售后服务的困难,以及

机器人技术的迅猛发展,Beta公司决定(Beta国的其他机器人制造商也决定)现在的Alpha市场最好由当地的公司通过许可经营来开发。你可以以完整的组装机器人或者以技术和零件的形式提供高质量的机器人。

? Alpha公司是理想的获许可候选者——它拥有一流的技术能力,市场的专业技术,服务网络,质量控制,分销系统,完善的管理和良好的商业信誉。你有一点担心的是,如果帮助Alpha公司,你可能给自己的未来制造一个强大的对手。

? 在和Alpha公司的前期谈判中,双方同意:

? 研究战略合作关系持续五年。

? 开始阶段,Alpha公司将从Beta公司现有的生产线中获取完整的组装机器人,然后以Alpha公司的名义买卖。

? 过一段时间,Alpha将要运用Beta公司的技术和零件由自己组装机器人。

? 协议不具排外性,意思是Beta公司可以再任何时间直接进入Alpha公司的市场,也可以在Alpha和其他公司缔结战略伙伴关系。

? 四个仍需商定的议题

? (1)提供给Alpha公司的不同模型的数量

? 你目前共拥有八个模型,你只想提供给Alpha公司其中的四个。

? 主要有以下的几个原因:为Alpha公司提供机器人需要提高生产能力。你想在控制资本支出的限度内逐渐提高生产能力。你也担心当Alpha自己开始组装机器人的时候,你为他们的销售而提高的生产能力会闲置下来。如果Alpha坚持要四种以上的模型,每一个模型购买的数量必须足够多以达到规模经济,从而充分利用增加的生产能力。

? (2)每年由Beta公司进口的Beta公司的机器人的数量

? 为了达到规模经济,你希望每一个模型的数量能达到300台。

? 你和Alpha公司进行此次许可协议的目的是完成你快速增长和渗透市场的战略目标。如果他们不能满足战略的要求,他们也不是合适的战略合作伙伴。

? (3)技术共享事项

? 你很想获得Alpha公司的人造视觉技术,你相信依靠你的生产技术和通用的组合机器人,你和Alpha公司将会在市场上首先销售低成本并拥有视觉

? 在之前的会议中,你十分不情愿地答应帮助Alpha公司开发自己的生产线。何时进行技术转让被留待商讨。如果Alpha公司不提此事,你也不会主动提出。你只会在得到Alpha公司的人造视觉技术,并且控制提供的模型数量从而降低资本支出之后,才能给出技术转让的明确承诺。

? (4)专利费

? 你认为按总销售额的5%计算的专利费比较合理公正,如果很有必要的话,你可以接受3%的专利费以获得人造视觉技术。

? 尽管有其他潜在的分销商,世界上没有一个组织像Alpha公司一样想成为自动化设备一条龙服务的供应商。如果不能和Alpha公司达成任何条款,你不得不和其他几个分销商谈判以获取战略所需的分销能力。而这将延缓Beta公司的战略计划,因为至今,Beta公司还没有和任何一家分销商进行谈判

? Beta人的谈判风格? 来自Beta国度的谈判者都有如下的风格(即表现行为):强烈的集体主义观念,注重礼节,迂回,耐心,表情冷淡而且被动。你的团队在和Beta公司谈判的时候要表现出这些特点。指导方针提供如下。(以小组形式讨论每项方针,并讨论如何在每个谈判阶段遵循这些方针。)

? 在你的谈判中,你必须表现:?

(1)有强烈的集体主义观念

? Beta以团队形式工作,所有的决定必须全体通过。在准备谈判的过程中,Beta人首先确定整体的利益和优先权。他们也将决定由谁来代表团队作哪个问题的陈述。其中一个成员将作谈判的开场白,另一个开始提问,接下来一个说明同意Alpha公司的提议将会很困难,然后由最后一个做出协议的最终承诺。每一个成员只说和他有关的话题。尽管这样,所有的决定都由全体做出。如果Beta团队内任何一个成员提出反对意见,整个团队将推迟做出决定。 ? (2)注重礼节

? Beta是一个等级分化、注重地位的社会。人们十分重视习俗、规则和仪式。他们见面时鞠躬问候,而不是握手。他们只用姓。他们交换名片。在谈判过程中,他们坐身挺直,而眼睛朝下。

? (3)谈话迂回

? Beta人喜欢通过—个演讲作为谈判的开场,介绍公司概况,它的总体目标,以及对未来合作关系的展望(这样做的目的足想强调他们公司的重要地位和他们对接下来要讨论的问题的诚意)。然后,Beta会问候对方的生活是否满意,住宿是否称心,他们的旅途见闻,以及旅途给他们家庭带来的不便(这样做的目的是和对方建立亲密的关系)。然后Beta人开始提问有关谈判的一些问题。Beta人很看重信息,但是他们没有习惯提供信息。

? 当对方回答了问题,Beta会以另一个问题,重复问题或者沉默作为回应。他们不可能提供信息。 Beta人喜欢对方重复信息的内容。(Beta人试图寻找双方能达成协议的领域。在Beta的文化里,主动提出自己的立场不十分妥当,相反,他们会倾听直到听到双方都可以接受的立场。)Beta人经常用“是”或点头来表示理解而不是同意。他们很少用“不”,但是他们可能会说“那将十分困难”。(Beta人很看重关系,而完全否定的回答不会向对方挑明。) ? (4)耐心

? 耐心是Beta文化中的美德。因为从文化的角度来讲,主动提出自己的意见是不合适的,人们往往耐心地等待直到对方提出可以接受的建议。由于人们相信自己是一个有道德的民族,而且他们的目标是正义而且公正的,他们的耐心得到了加强。结果是,Beta人很少让步,除非是在谈判的尾声。

? (5)表情冷淡

? Beta人很看重自我克制,而且从孩提时代就被教育不露声色。公共场合表达感情将会导致冲突和对质,这将会影响正常、合作的社会关系。Beta人从来不表现他们的焦躁,或者对另一方谈判风格的厌恶。他们的表情始终保持镇静和冷漠。

? (6)被动

? Beta人认为在争论中很善诡辩、进攻性很强和以势压人的谈判者很肤浅、虚假、粗鲁。当遇上这样的谈判对手,或者一个运用威胁或其他粗鲁手段的谈判者,Beta将保持沉默。 ? 在开始谈判前,你的团队做了一些有关Alpha的文化调查,了解到Alpha人拥有以下特征。

(1)Alpha人个人主义强烈。

? (2)Alpha文化崇尚平等,并且不拘礼节。

? (3)Alpha人看重直爽和诚实。他们愿意共享信息。

? (4)在A1pha文化中“时间就是金钱”,当谈判减慢下来,他们会变得不耐烦。 ? (5)Alpha是一个感情十分丰富的民族。

? (6)Alpha人十分自信并且进攻性很强。

?

? 案例资料来源:陈晓萍著:跨文化管理 清华大学出版社

篇二:基于AT89C52单片机的礼仪机器人控制系统

基于AT89C52单片机的礼仪机器人控制系统

王德坤 杨宜民

(广东工业大学 自动化学院,广州 510006)

摘要:文章介绍了一种以热释电红外传感器、光电传感器和超声波传感器作为探测器件,采用AT89C52单片机作为控制核心的礼仪机器人控制系统,实现了机器人的迎宾、引导、表演和解说等功能。由上位机设计的机器人人机界面和引入的遥控模块使得人与机器人的交流更加方便。重点阐述了该控制系统的设计,并给出了控制系统的硬件组成和软件设计。

关键词:AT89C52单片机;礼仪机器人;控制系统

Development of the control system of the

etiquette robot based on AT89C52 SCM

wangdekun yangyimin

(College of Automation Engineering, Guangdong University of Technology, Guangdong Guangzhou 510006,China ) Abstract: This paper introduces a kind of pyroelectric infrared sensors, photoelectric sensors and ultrasonic sensors as detecting device, using AT89C52 SCM as the core of the control system of the etiquette robot to achieve a welcome robot guidance, performance and interpretation functions. PC designed by the man-machine interface and the introduction of robotic remote control module allows the exchange of people and robots more convenient. Focuses on the design of the control system, and gives the hardware and software design of control systems. Key words: AT89C52 SCM ;etiquette robot;control system

0 引言

随着科技的大力发展,目前机器人已经发展到第三代类似人类的智能机器人,机器人的应用范围大大地扩展,除工农业生产外,机器人应用到各行各业,为人类生产和生活服务。其中礼仪机器人是其中一个重要的分支,可以应用在展览馆、科技馆、会展中心、商场等服务行业的迎宾礼仪和导航服务。高端的礼仪机器人融合了机器人视觉、智能人机交互、网络技术、实时系统和系统集成等核心技术,虽然功能强大但价格昂贵、复杂而暂时无法普及,因而并不实用。传统电子电路控制的礼仪机器人灵活性较差,位置发生变化则硬件需要进行修改致使应用并不方便。本文综合考虑了降低成本与功能灵活性方面的要求,利用AT89C52单片机作为控制系统核心,设计了一种机械结构简单实用、成本低廉并且控制灵活的礼仪机器人。 1 系统概况

礼仪机器人是一台基于展示用的移动机器人,传动部分由底盘行走机构、手腕部关节、肘部关节、肩部关节、头部摆动关节等组成。其可以做出点头、摇头、摆手、手臂转动等联合动作,在车轮的驱动下可以在平面上做出前进、后退和转弯等动作。在机器人身上安装有热释电红外传感器、光电传感器、超声波传感器等。机器人能够实现迎宾、引导、表演和解说等功能。上位PC机通过可视化编程语言VB做出的人机界面建立起了良好的人机交互系统,用户可以利用键盘、鼠标等硬件设备和菜单,窗口等逻辑输入设备向机器人发出命令。通过控制底层的遥控模块,用户也可以利用遥控来向机器人发出迎宾,引导等各种命令。如图1为礼仪机器人的系统框图。

图1 礼仪机器人系统框图

2 控制系统的硬件设计

单片机的控制电路为机器人硬件的控制核心,该系统采用美国Atmel公司生产的低电压、高性能CMOS8位单片机AT89C52,其片内含8KB的可反复檫写的程序存储器和12B的随机存取数据存储器,器件采用Atmel公司的高密度、非易失存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内配置通用8位中央处理器和Flash存储单元,可以很方便的完成机器人的控制。

2.1 主控板

机器人硬件的控制部分,如图2所示。实时采集各传感器的输入信号,控制各电机的输出,通过RS232串行通讯与上位机通讯,将信息处理结果传给上位机,接收并执行上位机的功能指令,并通过无线遥控接收装置接收并执行遥控器的指令。它由单片机AT89C52,A/D转换ADC0809,D/A转换TLC7226,串行通讯MAX232,遥控接收器PT2272,通用接口芯片8255等组成。它通过两个40针接口与转接板2连接,通过转接板2和转接板1实时采集各传感器输入信号,控制各电机的输出。

2.2 上位PC机 图2 主控板原理图

上位PC机采用的是研扬GENE-QM77 Rev.A。其支持SODIMM DDR3 1333/1600内存,最大可达8 GB。这款3.5"单板计算机配置有丰富的I /O接口和扩展能力,包括2个千兆以太网口、1个CRT (或可选DVI)、2个18/24位双通道LVDS接口、高清双声道音频、2个SATA 6.0Gb/s (支持RAID 0,1) 、1个CFast?、2个USB3.0接口、6个USB2.0接口、4 个COM、1个8位数字I/O、1个Mini Card插槽、板载4/5/8线电阻式触摸屏控制器及支持TPM供需要高度安全性的设备应用。此外,GENE-QM77 Rev. A还支持研扬的Hi-Safe/Hi-Manager套件与功能,帮助客户执行智能远程设备管理和监控。在保证能高效的完成上位PC机功能的同时,其丰富的接口也增强了礼仪机器人的可扩展性。

2.3 传感器模块

机器人通过传感器来获得外界的信息,并对所采集的信息加以综合处理,从而完成预定义的动作。传感器及其信息处理系统相辅相成,为机器人的智能作业提供了决策依据。该系统中使用了热释电传感器,光电传感器和超声波传感器来采集信号,其分布如图3所示。

图3 传感器分布图

2.3.1 热释电红外传感器模块

红外探头是根据探测人体发射的特定波长10um左右的红外线进行工作的,人体发射的红外线经菲泥尔滤光片增强后聚集到热释电元件,这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,后续电路经检测处理后就能产生触发信号。为了仅仅对人体的红外辐射敏感,在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲泥尔滤光片,使环境的干扰受到明显的抑制作用。在礼仪机器人胸前的左中右分别安装有3个 热释电红外传感器,其结构和原理都相同,都可以用来探测是否有人接近,并且根据探测信号来源的不同,单片机还可以判断接近的人是进入还是出去,从而做出相应的动作。如果单片机先接收到机器人红外右探测信号,然后依次接收到红外中和红外左的探测信号,则可以判定人有客人前来参观,机器人会主动打招呼,同时微微点头并抬起右手表示欢迎。

2.3.2 光电传感器模块

光电传感器的测距基本原理为发光管发出红外光,光敏接收管接收前方物体的反射光,据此判断前方是否有障碍物,根据发射光的强弱可以判断物体的距离,接收管接收的光强随反射物体的距离而变化,距离近则反射光强,距离远则反射光弱。在礼仪机器人的胸膛下方安装有3个光电避障传感器,分别居于左中右,前方有障碍物的时候,单片机根据接收到的探测信号做出相应的避障动作。机器人的底盘前方安装有4个防撞光电传感器,后方安装有2个防撞光电传感器。机器人行走中遇到台阶或障碍物时,单片机也会根据接收到的探测信号做出相应的决策动作。

2.3.3 超声波传感器模块

超声波传感器是通过超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播时碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为v ,而根据计时器记录的测出发射和接收回波的时间差△t ,就可以计算出发射点距障碍物的距离S。礼仪机器人安装有2个超声波传感器,单片机根据接收到的探测信号可以计算出距障碍物的距离,从而做出相应的决策动作。

2.4 驱动模块

礼仪机器人的转动部分由底盘行走机构、手腕部关节、肘部关节、肩部关节和头部摆动关节组成,其驱动模块原理框图如图4所示。

图4 驱动模块原理框图

礼仪机器人控制系统要求电机具备高精度、重量小、转矩大、便于控制等性能。综合考虑,我们选用了瑞士maxon motor公司的3种不同型号的直流电机和减速器来作为底盘行走电机和减速器、肩部电机和减速器以及肘部、腕部电机和减速器。底盘行走机构的驱动电机通过驱动轴套及两个平键带动锥齿轮转动,实现行走的功能。转向电机通过转向轴套及两个平键带动蜗杆转动,蜗杆带动斜齿轮,斜齿轮带动主动轮架实现主动轮齿轮绕铅直轴的转动,从而实现主动轮的左右转动,由齿轮带动电位器实现方向检测。肩部转动机构主要由电机及减速器组成,工作时电机带动齿轮进行转动,大齿轮轴的转动带动大臂传动。手腕部关节由电机经减速器带动主动锥齿轮转动,经锥齿轮转动带动转轴转动,实现手部的摆动。右肘部关节

由电机经减速器带动码盘及与码盘固定连接的小臂实现小臂的回转动作。头部由电机经减速器减速带动摆杆及连杆使头部连杆转动,实现机器人的点头动作。

图5为电机的驱动电路,AO0、AO1、AO2、AO3分别是行走驱动、转向驱动、右肩驱动和左肩驱动。数模转换器TLC7226的DB0~DB7分别与单片机的P00~P07相连,由单片机来控制AO0~AO3的输出,以达到控制各电机的效果。

图5 电机驱动电路

2.5 遥控模块

遥控模块选择的是冲冠5V四路超再生带解码遥控接收模块和12键遥控器。其原理是通过基于PT2262设计出的无线电发射电路,PT2262编码相应的脉冲信号,再通过无线发射电路发射出无线电信号。基于SC2272设计出无线电接收电路,天线接收到信号后再经过滤波、放大后把信号传送给SC2272的接收管脚。接收板的工作频率是315M,工作电压为DC5V,工作电流不超过3毫安,调制方式是ASK,解码芯片SC2272,遥控距离在10到20米之间。接收模块的七根引脚分别为D3、D2、D1、D0、GND、VT、VCC,其中VCC为DC5V的供电端,GND为接地端,VT端为解码有效输出端,只要发射器的数据码有输出,VT都能同步输出高电平;D3、D2、D1、D0是2272解码芯片的四位数据输出端,有信号时能输出5V左右的高电平,驱动电流约2mA,与发射器的四位数据码输出一一对应。D3、D2、D1、D0分别与单片机的P13、P12、P11、P10相连,当发射器发射信号时,解码芯片四位数据输出端输出数据给单片机,单片机根据接收到的数据做出相应的动作。其中PT2272解码芯片的外形与引脚图如图6所示。

图6 PT2272外形与引脚图

3 控制系统的软件设计

整个控制系统软件采用C语言编写,由主程序、子程序和中断服务程序组成。主程序负责整个系统的协调控制工作,通过调用不同的子程序来完成不同的工作。子程序主要包括自主避障子程序、迎宾子程序、舞蹈动作子程序、上肢活动子程序以及机器人的前进、后退、转弯等子程序。系统主要流程如图7所示。主程序开始后,进行一系列的初始化后延时等待检测,再对机器人的初始动作进行初始化,串口接收与上位机连接,检测电压之后,单片机根据上位机的指令来进行一系列的动作,如迎宾、自动表演、引导客人至电梯等。比如,通过上位机或遥控启动迎宾功能后,机器人就会进入迎宾模式。进入迎宾状态后,判断有没有人进来,如果有则做出相应的欢迎动作和语音,如果有人出去则做出再见动作和语音,如果客人提供上位机的迎宾界面点击健力宝,则健力宝公司的一些信息将会显示出来。迎宾模块流程图如图8所示。

图7主程序流程图

篇三:【机器人】机器人教育不得不思考的一大难题到底是什么?

机器人教育不得不思考的一大难题到底是什么?

在我们的世界,生活着这样一群“其他人”,他们有着人类的外貌特征,他们同样有着来自大脑的反应,还有情感需求……甚至会和我们人类抢饭碗,而他们的身体还可能不会变老,寿命也有可能会比人类长得多。

即使在公共场合、超市、酒店,遇到了这些“其他人”,对你微笑,和你打招呼问候,你也未必能分辨出他们并非人类。

如果你到过日本这样一家“奇怪酒店”,就会知道这种“其他人”的存在威力有多大。你可以看到,从前台接待到行李搬运工,以及打扫房间卫生、倒咖啡之类的杂事都由机器人来完成。

“地平Aiko”曾在东京的一家知名百货店做接待小姐,身穿简式和服问候顾客,并配合手势动作介绍食品区信息和店内活动……她虽然拥有着与人类相像的容貌与表情,却实实在在是一枚日本东芝公司研发的人形机器人。

随着我们生活中的各种场合出现众多此类人形机器人,当你想要对超市工作人员抱怨,想要对服务员生气时,千万要记住,对方根本不会把它放在心里去!

当然,青春、靓丽、亲切、可爱、大方的迎宾礼仪机器人也会给人留下美好印象。

“真作假时假亦真”,这些“其他人”同样有着丰富的表情,如此细微的“人类动作”,真的让人很难相信其会是一个机器人。

最近美国新闻披露,“其他人”吉尔?沃特森(Jill Watson),从今年1月份以来,开始帮助佐治亚理工大学的毕业生们解决毕业论文中遇到的各种问题,他代替助教为学生授课5个月之久,竟没有一个学生发现这个非人类的真相。

虽然吉尔?沃特森在回复电子邮件或论坛帖时,总是惊人的准确回应,也曾令学生们怀疑他的反应迅速和客观,但学生们直到被告知真相,才意识到他们的这位助教是机器人,对此深感震惊。

在日本,大阪大学工程学教授石黑浩竟也想让“替身”代替他到大学中去授课。这个和他本人非常相似的“机器人替身”,无论相貌还是神态表情,诸如眨眼或眼球转动等习惯动作,都和石黑浩本人如出一辙。而他只需坐在家中遥控操作,就能他的替身,给学生上一堂精彩的课,他还能通过无线网络技术传去真人“原声”,让机器人从嘴巴中说出来……想必这样一来,学生也是无从怀疑的吧。

提到石黑浩,不得不提这一枚名为Geminoid F的美女机器人了,她不仅是石黑浩最喜欢的人形机器人,还是日本家喻户晓的偶像明星。在去年北京博览会上,世界各地的人们也能一睹她的芳容,观众赞许地对她说:“你很漂亮”,而她也很温婉地回应对方,“谢谢,你也很帅……”


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