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研究生:韓忠益
研究生(外文):Jhong-Yi Han
論文名稱:具無線遠端之智慧型寵物機器人
論文名稱(外文):An Intelligent Pet Robot with Wireless Remote Monitoring and Control
指導教授:潘天賜
指導教授(外文):Tien-Szu Pan
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:應用工程科學研究所
學門:工程學門
學類:綜合工程學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:100
語文別:中文
中文關鍵詞:寵物機器人ARM控制器遠端控制
外文關鍵詞:Pet RobotARMRemote Control
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本文為研發一以Advanced RISC Machine(ARM)控制器為核心,具語音控制、觸碰感測及影像監控等功能之智慧型寵物機器人。並結合伺服馬達控制技術,實現寵物機器人頭部之表情動作。同時以ARM控制器架設一網路伺服器,並設計一遠端應用介面,讓使用者得以透過任何可執行Java程式之平台,例如智慧型手機、PDA、個人電腦…等裝置,經由無線網路連結寵物機器人,此一設計不僅供使用者更大的方便性與彈性,還可節省伺服電腦的建置費用。本文所研發之寵物機器人除具以上功能外,並具有體型小、外形可愛、成本低等特性,非常適合家庭使用,對家用型機器人之產業將有一定之助益。
The paper focuses on the research and development of an Advanced RISC Machine (ARM), which is an artificial intelligent pet equipped with voice control, touching detection, and visual monitor. The device also combines server motor control so that the virtual pet could adroitly display facial expressions. At the same time, use ARM control to set the net server also design the far application interface, can use any Java program from any user. For example, smart phone, PDA, PC computer…etc, use the wi-fi to connect robot pet ,this design not only provide the convenient and flexible but also save the expenses of server computer. Beside the above functions, this robot contains advantages of small size, cute appearance, and low cost, making it suitable for household use. It is expected that the study would benefit the industry of home robots to some degree.
摘 要 i
Abstract ii
致 謝 iii
目 錄 iv
表 目 錄 vii
圖 目 錄 viii
第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2研究方向 1
1.3相關研究與文獻 3
1.4論文架構 13
第二章 寵物機器人實體機構設計 14
2.1寵物機器人外型設計 14
2.2寵物機器人動作機構設計 15
2.2.1眼皮動作機構設計 15
2.2.2嘴巴動作機構設計 16
2.2.3頸部動作機構設計 17
2.3 RP快速原型技術介紹與製作 18
2.3.1快速原型簡介 18
2.3.2快速原型製作技術分類 19
2.3.3快速原型製作 21
第三章 控制系統設計及規劃 23
3.1系統架構 23
3.2 ARM處理器介紹 26
3.3 ARM9 TQ2440 v2核心控制板介紹 28
3.3.1主控制單元更換 28
3.3.2 TQ2440 v2核心控制板 29
3.4音效晶片播放控制 33
3.5語音識別模組 35
3.5.1語音辨識方法介紹 35
3.5.2語音識別模組介紹 35
3.5.3語音識別模組控制 36
3.5.4語音指令測試 39
3.5.5 SD語音指令新增 41
3.6微控制器 43
3.6.1微控制器更換 43
3.6.2 BasicATOM Pro28m微控制器 44
3.7伺服馬達 48
3.7.1伺服馬達介紹 48
3.7.2伺服馬達控制 50
3.8觸碰感測模組 52
3.8.1感測模組選擇 52
3.8.2觸碰感測器控制 57
第四章 寵物機器人表情模擬及控制 61
4.1寵物機器人表情模擬 61
4.2寵物機器人表情控制 62
4.3寵物機器人表情實體測試 63
第五章 遠端影像監控與人機介面設計 65
5.1遠端影像監控 65
5.1.1影像感測器選擇 65
5.1.2影像感測模組介紹 67
5.1.3影像監控系統 69
5.2 Wi-Fi無線網路接收與傳送 71
5.3 Java Applet動態控制網頁介紹 72
第六章 結論與未來研究方向 80
6.1結論 80
6.2未來研究方向 80
參考文獻 81
作者簡歷 83
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