智能玩具机器人上位机设计开题报告

应寸2声以学XI'ANTECHNOLOGICALUNIVERSITY毕业设计（论文）开题报告题目：智能玩具机器人的安卓上位机设计系 别 电子信息系专 业 电子信息工程班 级 110405 姓 名 刘紧密 学 号110405129导 师 石现峰 2015年3月11日课题背景、目的和意义现代玩具工业在经历了塑料玩具、小制玩具、电子玩具之后，开始进入智能玩具的崭新时代。而现代科技的大力发展也为玩具的智能化提供了技术支持，而随着人们生活水平的提高智能玩具也走进了日常生活，担任着娱乐的重要角色。且随着人们生活水平的提高，智能手机也成为人们重要的通讯工具，安卓系统手机则占领智能手机系统的大头。于是将安卓手机与智能玩具机器人相结合成为智能玩具的新趋势，且必将成为未来智能玩具市场的一部分。智能机器人至少要具备三个要素：感觉要素，运动要素和思考要素。智能玩具机器人有着通过安卓平台来控制其移动、加速和与人相互追逐的特征，这样可以更加贴近智能化的现代生活，给人们带来科技的新意和娱乐。利用安卓平台控制来实现其智能化与现在市场大部分的遥控控制的玩具以及部分语音识别的智能化玩具机器人更加贴近现代人的生活，与现实更契合。安卓应用平台操控软件是基于安卓系统手机平台，通过无线通信获得数据，从而得知机器移动的具体状况，方便控制和发出指令。而机器人的智能是在于能够通过传感器感知环境和自身状态，实现在有障碍物的环境中面向目标自主运动以及与人相互追逐的动态，从而完成一定功能的机器人系统。本课题智能移动机器人技术综合了运动控制、感知障碍物、感知生物体以及自主避障等技术。采用无线通信技术能够有效地简化手机与机器等移动终端设备之间的通信。本次课题采用的是HBulider进行Android客户端的开发，HTML5、css3和javasript软件对Android平台进行设计和实现。HBuilder是DCloud(数字天堂)推出一款支持HTML5的Web开发IDE，HBuilder的最大优势是快，通过完整的语法提示和代码输入法、代码块及很多配套，HBuilder能大幅提升HTML、js、CSS的开发效率。HBuilder是被认为当前最好的web开发工具。它能大幅提升开发效率，对程序员也设计了更人文关怀的UI，它包括最全面的语法库和浏览器兼容性数据。HTML(HyperTextMarkupLanguage，HTML)是超文本标记语言。是为“网页创建及其它可在网页浏览器中看到的信息”设计的一种标记语言。HTML5是HTML的一个新版本。CSS3是CSS技术的升级版本，CSS3语言开发是朝着模块化发展。CSS即层叠样式表(CascadingStyleSheet)，是在网页制作时采用的层叠样式表技术，可以有效地对页面的布局、字体、颜色、背景和其它效果实现更加精确的控制。JavaScript是一种基于对象和事件驱动并具有相对安全性的客户端脚本语言。同时也是一种广泛用于客户端Web开发的脚本语言，常用来给HTML网页添加动态功能。对于客户端设计来说HTML是基础、是架构，css是装饰，javascript如同建筑的水泥等材料。所以运用这几个软件来完成智能机器人的安卓上位机设计无疑是时下最主流最适合的方案。并且HTML5和CSS3都是目前谷歌浏览器支持的版本，也适合win7系统。国内外研究情况在日本在东京举行的Google2010开发日活动上，日本机器人投资公司RTCorp和Android开发公司BrillantService共同展示了号称是全球首个基于Android系统的机器人。但早在2002年时日本富士通研究所就有报道说开发了一款手机遥控的“看门人”。而2005年，世界首款可用手机遥控的机器人在日本诞生，这种机器人通过蓝牙技术进行遥控，可完成行走、跳跃、挥手及其它动作。智能玩具在其他国家的研究最早的报道是2010年美国加州一群电子爱好者制造的一辆玩具坦克，该坦克是基于开源的Android平台控制的，可以由于机命令其向一个特定的方向前进。2013年WWDC上，初创公司Anki展示的智能玩具汽车AnkiDrive是可以手机作为遥控平台的，但它与Android设备连接用的是WiFi连接，而与iOS确实用过蓝牙连接的。去年最受欢迎的十大智能科技玩具之首是Sphero制造的Ollie，它是一款最新的智能手机遥控机器人，不管是Android手机还是iOS系统都可以通过蓝牙配对来控制ollie，其功能是展示各种运动技巧翻滚、弹跳、猛冲直撞。其时速可达14英里每小时，对于玩具机器人来说算高的了。国内批量生产的智能玩具机器人目前大部分处于遥控玩具状态，大部分对机器人的研究属于使用性的较多。目前我国在路径规划、视觉导航、信息融合、自动驾驶等一些基本的智能机器人技术做过摸索，已在工业机器人特种机器人和智能机器人各个方面都取得了显著成绩。只要在水下无缆机器人高功能装配机器人和多种特种机器人。进行了智能机器人体系结构、机构、控制、人工智能、机器视觉，高性能传感器以及新材料的应用研究取得了大量成果。而手机遥控机器人也与去年5月在浙江省机电技师学院电气运行与控制专业实训室制作出了手机的蓝牙功能控制的机器人。课题任务、重点内容、实现途径本课题通过对各项机器人技术的研究与分析，设计了满足教学实验要求的智能移动机器人系统。完成机器人Android平台控制的功能设计和模块化实现以及机器人系统的整体设计，并着重于无线通信下机器人功能的实现和Android平台的界面设计。本课题的难度在于使用HBulider进行编码，HTML5、CSS3以及javasript的综合利用来实现安卓客户端功能实现和界面的设计。主要内容是生成机器人的运动控制，控制机器人的运动，完成相应的前进后退、加速减速、原地打转、左右转弯、自主避障、检测生物体与人追逐互的功能，运动控制中实现机器人相应指令的动作。通过对相关软件的学习和研究，且严格按照软件工程规定的八个阶段进行软件开发，即问题定义、可行性研究、需求分析、概要设计、详细设计、编码实现、软件测试和运行维护。利用HTML5网页设计文档结构、文本、图像；用CSS3设置表格和表单的样式、美化图片、背景和边框；用JavaScript内置对象、对象编程、JavaScript操纵CSS3。CSS是对于HTML中标记的元素进行样式整理的，通过在样式表中编写相应的代码，可以令我们标记的各个元素以我们希望的格式显示到页面中。JavaScript最为脚本语言，可实现网页的动态效果，它主要被作为客户端脚本语言在客户的浏览器上运行，不需要服务器的支持，减少服务器负担，因此比较受亲睐。JavaScript在一定程度上弥补了HTML和CSS的缺陷，HTML和CSS的配合使用，提供给用户的只是一种静态的信息，缺少交互性。JavaScrip的出现使得用户与信息之间不只是一种浏览与显示的关系，而是实现了一种实时、动态、交互的页面功能。静态的HTML页面也逐渐被客户端可做出响应的动态页面所取代。CSS、HTML和JavaScript，这三者之间各有所长，互相弥补，互相合作才能设计出完美的网页。HBuilder是当前最快的HTML开发工具，其有强大的代码助于----最全

的语法库和浏览器兼容性数据使浏览器碎片化变得简单可行。而且又有飞快的编码速度、可用HBulider直接创建移动APP和拥有HTML5语法、HTML5+语法、三大浏览器扩展语法的特点，对于当前来说是最好的web开发工具。用HBulider不需要搭建ios和android的开发环境，只需要下载hbuilder（估计需要java环境支持），其快捷键多且支持移动APP的开发，可以实现Android和iOS系统的跨平台使用，不需要像JAVA一样需要编两套代码，还可以在电脑平台上操作。用HBulider来开发移动APP，仅仅需要一个html页面，加一些js，css，通过js调用原生方法即可实现app效果，通吃andriod和iOS系统。图1.1控制流程图左转机器人信息」（名称、位置、状态）目■1图1.1控制流程图左转机器人信息」（名称、位置、状态）目■1转|]追躲I；/Tlr、L寻找主妇J图1.2安卓手机界面示意图完成本课题的工作方案及进度计划工作方案：利用HBulider来进行开发APP,HTML5、CSS3以及javasript来实现安卓客户端界面的设计。进度计划：第1-4周：学习相关专业知识，设计系统方案第5-8周：完成系统的软件各个模块的设计第9-12周：完成软件的模块功能设计第13-17周：进行系统调试、修改和完善，并撰写毕业论文，准备毕业答辩5.参考文献MarkPligrim.HTML5UpandRunning.O'ReillyMedia,2010ChristopherMurphy.BeginningHTML5andCSS3.Apress,2010JeremyKeith.JavaScriptDOM编程艺术（杨涛/王建桥/杨晓云译）人民邮电出版社.2006年NicholasC.Zakas.JavaScript高级程序设计（第3版）（李松峰/曹力译）.北京图灵文化发展有限公司.2012年JohnResig/BearBibeaultSecretsoftheJavaScriptNinjaManningPublications2012张荣.Android开发与应用[M].人民邮电出版，2014.李刚著.疯狂HTML5/CSS3/JavaScript讲义[M].电子工业出版社，2012.陆凌牛编著.html5与css3权威指南[M].机械工业出版社，2011.刘增杰，臧顺娟，何楚斌编著.精通HTML5+CSS3+javasript网页设计[M].清华大学出版社.2012年.[10]张汝波，周宁.基于强化学习的智能机器人避碰方法研究