摘 要：簡述了一種移動式服務機器人平臺的總體設計思想，該機器人平臺結構簡單、制造成本低、具有雙臂作業的功能。機器人的雙臂選用了不同的構型結構，通過雙臂協調控制可完成物體的跟蹤、抓取、平穩傳遞。另外，對該機器人的雙目視覺定位裝置、移動平臺、控制方案及路徑規劃等關鍵技術進行了分析。這對為下一步研制出人型化的、具有一定作業能力的概念型陪護機器人提供一定的理論和實驗基礎。 關鍵詞：服務機器人; 移動平臺; 雙臂作業；路徑規劃 0 引 言 目前,商業化的機器人已經大量應用于制造業。但是在機器人領域中，一種新的、有蓬勃生命力的服務機器人已經出現并且迅速發展起來。服務機器人指的是一種半自主或全自主工作的機器人,它能完成有益于人類的服務工作,但不包括從事生產的設備。從廣義上說服務機器人是指除工業機器人之外的各種機器人,主要應用于服務業,包括室內機器人和室外機器人。 當前，隨著世界性的社會老齡化問題的日益嚴重和提高殘疾人生活質量的迫切需要，主要面向老年與殘疾人的陪護機器人、助行機器人、康復機器人、智能輪椅等，統稱為“助老/助殘服務機器人”已開始受到世界各發達國家的高度重視，成為了世界范圍內的研究熱點。 目前，國內在助老/助殘服務機器人的研究盡管是剛剛起步，但是在某些機器人關鍵技術和產品研究等方面已具有了較好的研究基礎。如：李建軍等開發了一個七自由度移動式護理機器人,該機器人是以高位截癱作為護理對象, 目標是在無人看護的情況下替患者完成取藥、送水、翻書等工作；李瑞峰等研發了一種雙臂作業型智能服務機器人；中國科學院自動化研究所研制了一種具有視覺和口令導航功能并能與人進行語音交互的機器人輪椅；上海交通大學開發成功一種聲控輪椅，使用者只需發出簡單的語音指令，輪椅可在1-2 秒內按指令執行等。 針對助老助殘陪護機器人的特點，文中研究了一種移動式雙臂作業型服務機器人的實驗平臺，該平臺結構簡單、制造成本低、可在一定的結構化環境中，通過雙臂協調完成取水、倒水、平穩傳遞物品的任務。 1 平臺總體架構 結合863項目“助老助殘服務機器人”中智能陪護機器人“概念樣機”的要求，本文中陪護機器人實驗平臺的目標是針對老年人和傷殘人員的生活需要，基于路標檢測、視覺CCD跟蹤、超聲波傳感器等多傳感器信息融合技術進行導航控制，在一定的結構化環境中，實現機械夾手跟隨目標位置的移動，進而與改造后的水杯配合，完成取水、倒水、平穩傳遞物品的功能。機器人平臺主要由視覺導航定位裝置、多自由度機械手臂、移動平臺組成。機器人平臺結構中，除電機、蓄電池及標準件外，所有材料選用鋁型材、輕質鋁板及尼龍棒料。為防止平臺在機械手抓取水杯時，產生平臺的傾覆問題，利用蓄電池配重，使得平臺中心后移。機器人平臺的結構如圖1所示。 一種移動式雙臂作業型服務機器人平臺的研制全文下載