法国NAO机器人介绍.doc

NAO机器人是由法国ALDEBARAN公司设计和制造的一款高度先进的仿人型机器人。这款57厘米高的机器人以其独特的技术和功能在机器人领域中脱颖而出。NAO机器人拥有25个自由度（DOF），这意味着它能像人类一样进行复杂的动作。其关键组件包括： 1. **电机与致动器**：NAO的25个关节都配备了电机和致动器，使得机器人能够灵活运动。 2. **传感器系统**：NAO配备了一整套传感器，包括2个摄像头用于视觉感知，4个麦克风用于语音识别，1个超声波距离传感器用于测距，2个红外线发射器和接收器，1个惯性板，9个触觉传感器以及8个压力传感器，这些传感器使得NAO能够感知周围环境并作出相应反应。 3. **表达能力**：NAO具有语音合成器，LED灯和2个高品质扬声器，能够通过声音和灯光表达情感和信息。 4. **双CPU系统**：一个CPU位于头部，运行Linux内核，并支持ALDEBARAN公司的专有中间件NAOqi，另一个CPU位于躯干，共同确保机器人的高效运行。 5. **电池续航**：NAO配备55瓦时的电池，可提供长达1.5小时甚至更久的自主运行时间，取决于具体操作。 **NAOqi软件框架**是NAO的核心软件系统，它是一个跨平台的分布式机器人框架，支持C++、Python、Urbi、.Net等多种编程语言。NAOqi提供了丰富的API接口，允许开发者创建各种应用程序，以增强NAO的功能。通过NAOqi，开发者可以在本地或远程计算机上编写和运行代码，实现与NAO的交互。 **行走与平衡**：NAO的行走机制基于线性倒摆模型（LIPM）和二次规划（Quadratic programming），能够适应不同地面条件，如地毯、瓷砖和木地板，并能在行走中保持平衡。摔倒管理器则能检测并应对可能的摔倒情况，保护机器人免受伤害。 **全身运动**：NAO的全身运动基于逆运动学模型，考虑了关节控制、平衡、冗余和任务优先级，确保在执行任务时保持稳定。 **视觉系统**：NAO的两个高清摄像头支持面部和物体识别，通过OpenCV库的扩展，可以进行更复杂的视觉处理和学习。这使得NAO能够识别人脸、追踪物体，并理解其周围环境。 NAO机器人是一个集成了高级人工智能技术的多功能平台，广泛应用于教育、研究和娱乐等领域。其强大的硬件和软件系统使其能够执行复杂的任务，与人类进行多感官交互，展示了未来机器人技术的巨大潜力。