作品名稱：基于FPGA的智能服務道路機器人
學校名稱：山東理工大學
參賽隊伍：皇家理工隊
參賽學生：高文杰 王橙 宋發(fā)成
指導老師：王洪博 吳三川
游客出行水平日益提高，每逢節(jié)假日，大量游客出現在城市道路中，隨之而來的問題層出不窮，游客苦于找不到旅游目的地而頭疼，而且就現代人的出行習慣看，出游拍照發(fā)朋友圈是必不可少的環(huán)節(jié)。在平時，游客經常處于有WiFi的環(huán)境中，這令很多沉迷于網絡世界的游客習以為然。但是一旦讓他們走出這些地方去旅行，他們則會十分擔心網絡問題。沒有網絡還不是最頭疼的問題，當手機沒電時，游客就和失聯了一樣，所以游客迫切需要一種能在道路上自動跟隨服務的智能服務道路機器人。
智能服務道路機器人由三大部分六個子系統(tǒng)組成。三大部分是機械部分、傳感部分和控制部分。六個子系統(tǒng)是驅動系統(tǒng)、機械結構系統(tǒng)、感受系統(tǒng)、機器人一環(huán)境交換系統(tǒng)、人機交換系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。
驅動系統(tǒng)，要使機器人運作起來，各需各個關節(jié)即每個運動自由度安置傳動裝置。這就是驅動系統(tǒng)。驅動系統(tǒng)可以是液壓傳動、氣壓傳動、電動傳動、或者把它們結合起來應用綜合系統(tǒng)，可以是直接驅動或者通過同步帶、鏈條、輪系、諧波齒輪等機械傳動機構進行間接傳動。在這里智能服務道路機器人帶有太陽能電池板，可通過太陽能發(fā)電進行電動傳動，當然機器人也會有充足的后備能源，防止因為沒電而停止工作，給行人和游客造成不便。
機械結構傳動，智能服務道路機器人的機械結構系統(tǒng)由機體平衡儀、手臂、末端操作器、車輪傳動器四大部分組成，每一個大件都有若干個自由度的機械系統(tǒng)。若基座不具備行走機構，則構成行走機器人；機體平衡儀是用作機器人實現自我平衡，而且機器人也可以進行360度的轉動滿足行人的需求。機器人依靠具有多個自由度的車輪進行地面間的行走。手臂一般由上臂、下臂、和手腕組成。末端操作器是直接裝在手腕上的一個重要部件，具體是一個具有多手指的指示器。
感受系統(tǒng)由內部傳感器模塊和外部傳感器模塊組成，用以獲得內部和外部環(huán)境狀態(tài)中有意義的信息。智能傳感器的使用提高了機器人的機動性、適應性和智能化的水準。人類的感受系統(tǒng)對感知外部世界信息是極其靈巧的，然而，對于一些特殊的信息，傳感器比人類的感受系統(tǒng)更有效。智能服務道路機器人在這方面要求較高，不僅要對外界行人的語言，形象進行掃描，雙紅外線傳感器與超聲波傳感器還要采集距離與方向信息；機器人身體內部對信息進行處理然后通過液晶顯示頻反饋給行人。
