如何进行智能陪跑机器人的详细设计方案资料说明

　　随着科技的发展，越来越多的机器人走进我们的生活，它们也逐渐涉及各个领域。现如今，人们越来越注重健康的生活，而跑步已然成为国内最火热的大众运动。据中国田协统计，2011到2017年底跑步赛事数量增长了50倍，参与跑步的人数增长也超过了12倍。而现在，人们变的越来越忙碌，很难找到能一起跑步健身的人，一个人跑步难免枯燥，让狗狗陪跑也会遇到诸多的问题，比如狗狗的粪便处理等。所以，我们设计了一款能陪人跑步的机器人。

　　这款跑步机器人能满足跑步者的绝大部分意愿，我们相信，随着发展和完善，跑步机器人一定能在未来机器人市场有一席之地。本设计力求智能生活，助力中国制造 2025， 让生活更美好。并且积极响应习近平总书记所提出的“创新是引领发展的地洞里，是建设现代化经济体系的战略支撑”理念。

　　陪跑机器人利用传感器对人体位置和速度以及方向进行采集，再利用菲尼克斯公司所提供的plc为基础进行控制。通过程序的编写赋予机器人更多功能，并且使机器人的控制更为简洁。对机器人加入智能语音功能，做到随叫随到，时刻陪伴。加入一些小的传感器，利用人体进行定位，实现小范围的位置移动和精准定位。另外还会加入GPS定位，以防机器人走丢。安装无线模块，实现机器人和手机相连，可以播放歌曲、电子书、电视剧。机器人还带有小型收纳箱，可以存放毛巾和饮用水。

　　功能划分

　　（1）陪跑机器人主要是陪伴主人去户外跑步，让主人多个陪伴多份坚持。主人可以提前设定好速度，然后和陪跑机器人一起进行匀速跑，同时也可以 设定为智能模式，让机器人自己感知主人的速度然后自动调节速度。

　　（2）陪跑机器人带有存储箱，可以存放毛巾用于擦汗，也可以带少量的饮用水。

　　（3）同时陪跑机器人带有智能语音识别，可以进行一些简单的交流，同时也可以实现语音控制。

　　（4）陪跑机器人可以连接手机，然后播放音乐，甚至是一些电子书，使主人可以边跑步边学习。

　　作品综合运用了PLC 控制、电磁传感、GPS定位、模块化设计等技术。主要模块有信号采集模块，数据处理模块，驱动模块，转向模块以及收纳模块等。为了实时监测机器人的各方面的参数，本作品采用分散控制、集中管理的系统结构，利用菲尼克斯（中国）公司提供的控制器和通信设备及软件，本作品采用分散控制、集中管理的系统结构，利用菲尼克斯（中国）公司提供的控制器和通信设备及软件，测得的数据通过无线蓝牙设备传输到手机上，由于采用了低功率、低延时的通信方式，使得系统有较高的可靠性、安全性和传输速度，扩展也更为方便。

　　该系统设计为三级拓扑结构，分别是监控层、现场控制层和现场设备层。监控层主要设备是手机，现场控制层的核心是菲尼克斯（中国）公司提供的 PLC，现场设备层主要包含各传感器、数字电路和执行机构。手机实现人机交互，由组态软件生成实时反映现场工作状态的动态人机界面，操作人员在此可以全面监视机器人的各方面参数，并发出操作命令。通过 PLC 提供的通信模块又将监控级和现场控制层连接起来。现场控制层由 PLC 的 输入模块分散采集现场数据并进行预处理，这些数据通过 INTERBUS 现场总线上传到手机。监控层又通过网络把处理后的数据和命令下传到现场控制层，最后由PLC的输出模块执行命令，实现了对机器人的智能化控制。

　　本系统使用了如下关键技术：