nao机器人跳舞程序
机器人练五禽戏听起来是不是很不可思议？看完这段视频小编觉得自己来到这个世界可能就是为了凑个数↓↓在这段九分多钟的视频中5个小巧呆萌的机器人伴随着缓慢的五禽戏音乐开始了一系列行云流水的动作虎举、虎扑鹿抵、鹿奔……一招一式还真像那么回事小编打探到这些机器人叫NAO而让它们把五禽戏习练得如此自如的幕后“推手”是来自咱亳州市谯城区的95后小姑娘——芮迎递△芮迎递
芮迎递
本科毕业于上海第二工业大学
学的是智能科学与技术专业
目前在上海理工大学读研二
正是这个新兴的专业
让芮迎递和智能机器人结了缘
本科期间
芮迎递就跟着导师在团队里
做过不少关于机器人的项目
比如机器人迎宾、机器人接力赛等
△芮迎递实验室的小伙伴在为接力赛的机器人做编程与调试△导师和日本九州大学马雷博士作交流
这段机器人的五禽戏表演其实是芮迎递一年前的本科毕设在导师的指导下耗时三个多月完成△截图来自芮迎递的朋友圈毕设选题的灵感来自于
上海世博会上
多台NAO机器人的同时表演
芮迎递被它们整齐划一的动作深深震撼到了
她觉得机器人表演
是一种很好的向大家普及科技的方式
那么如果把科技
和非遗文化华佗五禽戏相结合
也能为宣传家乡
贡献出自己的一份力量
△机器人NAO跳舞助阵上海世博会图片来自网络怎样能让机器人听话地表演五禽戏？
芮迎递说
这需要通过编程
将程序写入机器人的计算机内
来控制机器人的关节
让它们跟着音乐的节拍
做出各种动作
但是由于机器人不具备
类似人类关节的灵活性和平衡能力
所以想让机器人
实现人类习练五禽戏的效果
并不是一件容易的事
△芮迎递在调试机器人
让芮迎递印象最深刻的
是设计虎扑的时候
这是五禽戏中第一个包含单腿站立的动作
非常考验机器人的平衡能力
刚开始因为重心计算的不准确
以及有几个动作设计的不太连贯
导致机器人老是摔倒
为此芮迎递花费了大量时间通过算法、运动学、力学等一次次的计算和演练最后终于达到了满意的效果△芮迎递在调试机器人
值得一提的是
这段机器人表演的背景音乐
其实是由5台机器人同步播放的
即使是多个五禽戏老师
也很难实现完全整齐、分毫不差的动作表现
在芮迎递的努力下
5个背景音乐
几乎完美融合在了一起
肉眼看上去5台机器人的动作
也几乎没有差异
连机器人都会练五禽戏了
我们也不能落后啊
分解动作安排上！
放下你的手机
举起你的双手
让我们一起练起来吧
虎举
虎扑
鹿抵
鹿奔
熊运
熊晃
猿啼
猿摘
鸟伸
鸟飞
听话，继续宅
但是在家也要适量运动哦
审核/王磊 主编/王小草
记者/张静
编辑/张静 刘宏涛
点亮，让更多人看到跳舞机器人的硬件电路制作
还记得上周小编给你们介绍的小π机器人吗？这周小编将主要介绍小π机器人的制作流程，而且将详细介绍3D打印和硬件电路的制作流程，帮助你打造属于自己的小π。
一、制作流程
1、确定小π机器人功能
要想打造属于自己的小π机器人，首先要想好自己的小π机器人要实现什么功能。小π机器人的特色就是功能模块化，用户可以根据使用者自己的喜好更换，比如安装超声波探头可以进行手势识别，安装触须可以触摸互动，安装喇叭可以播放音乐，安装RGB三色灯可以实现脸部变色，安装温度传感器可以播报温度等。
2、3D打印外壳
小π机器人的外壳使用3D打印技术，所以可以自己定制自己喜欢的外形。小π机器人外壳分为2个脚、2条腿、1个臀部支撑底座、1个脸和一个后盖。下面就是是已经制作出来的几款小π机器人：
3、电路板制作
根据自己定制的小π机器人功能设计制作相应的电路板，不过小编的团队已经开发出一款通用的电路板，上面预留了各种接口，基本可以满足大家的需求。
4、程序编写
小π机器人的程序包含单片机程序、手机APP程序和电脑上位机程序。根据自己定制的小π机器人编写相应的单片机程序，后期小编会对单片机的程序做一个详细的介绍。手机APP程序和电脑上位机程序小编的团队已经开发好了，大家直接拿来用就好了。
5、组装与调试
二、3D打印
3D打印的设计过程是先通过计算机建模软件建模，小编团队建模时使用的是inventor软件。再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。
设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器，其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。
打印机通过读取文件中的横截面信息，然后将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。
打印机打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi（像素每英寸）或者微米来计算的。一般的厚度为100微米，即0.1毫米，也有部分打印机精度更高。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。这样的精度完全可以满足小π机器人的需求。
小π机器人的脸一个是狗头、一个是QQ企鹅的图案，制作过程中先可以选择自己喜欢的图片，然后对图片进行轮廓提取、拉伸、切片处理，最后进行3D打印。这样，一张自己喜欢的脸就做好了。
除腿等关键部件，小π机器人的外壳都采用空心结构，内部使用柱状填充结构，既可以保持稳定，也可以减轻重量、节约成本。
用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天，而用3D打印技术，一个小π机器人的模型几个小时就打印好了。使用不同的3D打印机、模型的尺寸不同，打印时间会略有不同。
三、硬件电路制作
硬件电路主要包括15个部分，下面将一一介绍每一个模块。
1、电源管理模块
电源管理模块作用是对锂电池充电或者放电进行选择。
2、舵机控制模块
舵机控制模块作用是提供舵机接口，可以让舵机控制线直接接到底板上。
3、接口模块
接口模块包含一个常见HC-SR04超声波探测模块接口和三个触须接口。
4、主控芯片电源滤波模块
主控芯片使用的是两块mega2560，要对mega2560的电源做一个滤波，减小电源纹波对系统的影响。
5、时钟电路模块
时钟电路模块为mega2560提供一个稳定的时钟。
6、TF卡模块
TF卡模块会存储一些小π机器人的动作和一些音频文件，mega2560通过spi模式或者sdio模式进行相应的读写。
7、蓝牙音频模块
蓝牙音频模块负责和手机或电脑蓝牙进行连接，实现蓝牙音频播放的功能。
8、3.3V稳压电路模块
由于锂电池电压为3.7V左右，mega2560是3.3V供电，所以需要降压，降压使用的是常见的LM1117。
9、蜂鸣器模块
蜂鸣器模块可以实现报警、对音质要求不高的音乐播放的功能。
10、状态指示灯模块
状态指示灯可以通过编程指示不同的状态，实现对程序的监控。
11、共阳极七彩LED模块
共阳极七彩LED模块可以通过编程实现1600多万种颜色，可以变脸的那个小π机器人就是使用的这个模块。
12、程序下载模块与主机通信模块
通过串口可以向两块mega2560下载程序，也可以通过串口输出一些调试信息，两块mega2560之间的通信也是通过串口实现的。
13、复位电路模块
可以通过轻触开关实现对mega2560的复位。
14、Bootloader模块
可以通过Bootloader模块烧写mega2560的固件。
15、主控模块
主控模块由两块mega2560构成。这是因为单片机是单线程的，控制模块要同时控制舵机的角度并实现音频处理、七彩LED控制、超声波检测等附加的功能，所以需要两块mega2560。
PCB采用双层布线，红色的是顶层布图，蓝色的是底层布图，底板的PCB版图如下：