娛樂 機 器 人作為機器人的一個重要分支，已經發展為一種產業。舞蹈機器人
是娛樂機器人的一種，它集軟件和硬件于一身，而控制系統是機器人的核心，在
機器人中發揮著重要的作用。
本 文針 對 舞蹈機器人控制系統的設計過程，主要研究其硬件電路設計、軟件
程序設計和關鍵算法。
在分 析 了 機器人性能要求和相關控制方法的基礎上，提出了基于上下位機的
控制結構，通過無線通信方式傳輸數據和指令，從而實現機器人的遙控。
硬 件 設 計過程中，以提高集成度、減小體積、提高性價比為設計原則，將各
部分電路按照功能劃分。利用無線通訊模塊，實現上下位機之間的遠程通信;通
過端口擴展，解決I/0資源緊張問題:采用CPLD對機器人驅動輪的脈沖進行反
饋檢測，并加上四倍頻環節，提高了檢測精度;通過工2C總線擴展存儲器，滿足
存放大量舞蹈動作數據的要求。
軟 件 設 計過程中，采用模塊化的設計方法。在上位機設計友好的人機界面，
以方便用戶設置控制參數和指令，實現舞蹈動作的可視化編輯。機器人行走過程
中，采取數字PID算法，通過閉環反饋控制，實現機器人行走路徑的準確定位，
并結合同步補償算法，可較好的解決機器人的直線行走問題。
為 了 使 機器人的舞蹈動作更好地表現音樂的內涵，提出一種基干音樂特征識
別的策略，在音樂特征識別的基礎上結合專家系統、模糊控制等智能手段，通過
舞蹈動作與音樂的自動匹配、同步演示等方法，從而最終實現舞蹈動作與音樂協
調一致。
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上傳時間： 2013-10-14
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