上海交通大学通识教育核心课程 环球科学 AMERICAN 2007,2 撰文/比尔·盖茨 家家都有机 Ubigu roboties 脑与机器人(6) ANGHAI JIAO TONG UNIVERS /- 1日回日 曹其新、栾楠 http://robolab.sjtu.edu.cn/home/zh-hans/node/117 上海交通大学机器人研究所
Ubiquitous robotics 脑与机器人（6） 上海交通大学通识教育核心课程 曹其新、栾楠 http://robolab.sjtu.edu.cn/home/zh-hans/node/117 上海交通大学机器人研究所
08 《脑与机器人》实验课 Kinematics NAO机器人自由度布置 Yaw HeadPitch HeadYaw Pitch RShoulderRoll LShoulderRoll Axis Convention RShoulderPitch LShoulderPitch RElbowRoll LEIbowYaw RElbowYaw LElbowRoll RWristYaw LWristYaw RHand LHand RHipYawPitch LHipYawPitch RHipPitch LHipPitch RHipRoll LHipRoll RKneePitch LKneePitch Actuated Hand RAnklePitch LAnklePitch RAnkleRoll LAnkleRoll 上图展示了机器人上全部可运动的关节位置。正是这些关节使N0拥有25个自由度，再加上惯性导航仪、压力传感器、霍尔效应传感 器、红外接收器和超声波传感器，这一切保证了No的动作格外平稳和流畅
《脑与机器人》实验课
实验课内容 拓展研究 与教学新视野 NAO是全球领先的仿人智能机器人，被广泛应用于研究与教学领域。 可完全编程 开放式的自主机器人NAO 机器人技术是目前发展最迅速的产业之一，同时也是应用在教学 助您全心致力于研究工作 与研究领域中最先进的技术之一。仿人机器人NAO是一个理想的 调动学生的积极性 教育与科研平台，适用于广泛且多样的研究领域。 提高学习效率 机器人NAO在编程与实际应用技术等方面都有重大的突破，它将 为教师与研究人员提供最先进的教育创新科研技术。 开拓更广泛的就业领域 为学生创造更多就业机会 NAO 全新的工作与教学方式
实验课内容
0N8 NAO机器人传感器/关节布6 触摸传感器 前/后麦克风 音响/耳部LED 红外传感器/眼部LED 摄像头 侧向麦克风 头部关节 肩关节 胸部按钮 声纳 肘关节 臀部关节 电池 腕关节 手 触摸传感器 膝关节 踝关节 碰撞开关
触摸传感器 音响 /耳部LED 红外传感器 /眼部LED 头部关节 胸部按钮 臀部关节手 踝关节 碰撞开关 前 /后麦克风 摄像头 侧向麦克风 肩关节 声纳 肘关节 电池 腕关节 触摸传感器 膝关节
08 NAO机器人整体特性 机体规格与材料 运动控制器 高度 约58cm Aldebaran RoboticsTM 霍尔效果传感器 重量 约4.3kg 的新颖设计基于： dsPICS微控制器 MAXON空芯杯直流电机 机体材料 工业塑料 传感器 能量 32个霍尔效果传感器 充电器 AC90-230V/DC24V 1个双轴陀螺仪 电池能量 持续时间约90min 1个三轴加速器 自由度(DOF) 不同类型 2个碰撞器 头部 2个DOF 双通道超声波传感器 手臂 5个D0F(每只手臂) 2个红外线 触觉传感器 胯部 1个D0F 8个压力传感器 腿部 5个DOF(每条腿) 发光二极管 手部 1个D0F(每只手) 触觉传感器 12个16种蓝色发光二极管 多媒体 眼部 2套8个全彩RGB发光二极管 扬声器 2个扬声器 耳部 2套10个16种蓝色发光二极管 胸部 1个全彩RGB发光二极管 扩音器 4个扩音器 脚部 2个全彩RGB发光二极管 摄像头 2个CMOS数码摄像头 主控板 Network access AMD GEODE x86 500MHz SDRAM:256MB/闪存：2GB Wi-fi(IEEE 802.11g) 嵌入式Linux(32bitx86ELF),使用 连接类型 操作系统 OpenEmbedded基础上加以适当调 以太网 整的发行套件
机体规格与材料 高度 约 58 cm 重量 约 4.3 kg 机体材料 工业塑料 能量 充电器 AC 90-230 V/DC 24 V 电池能量 持续时间约 90 min 自由度（DOF） 头部 2个DOF 手臂 5个DOF （每只手臂） 胯部 1个DOF 腿部 5个DOF （每条腿） 手部 1个DOF （每只手） 多媒体 扬声器 2个扬声器 扩音器 4个扩音器 摄像头 2个CMOS数码摄像头 Network access 连接类型 Wi-fi (IEEE 802.11g) 以太网 运动控制器 Aldebaran RoboticsTM 的新颖设计基于: 霍尔效果传感器 dsPICS 微控制器 MAXON空芯杯直流电机 传感器 不同类型 32个霍尔效果传感器 1个双轴陀螺仪 1个三轴加速器 2个碰撞器 双通道超声波传感器 2个红外线 触觉传感器 8个压力传感器 发光二极管 触觉传感器 12个16种蓝色发光二极管 眼部 2套8个全彩RGB发光二极管 耳部 2套10个16种蓝色发光二极管 胸部 1个全彩RGB发光二极管 脚部 2个全彩RGB发光二极管 主控板 AMD GEODE x86 500MHz SDRAM： 256 MB / 闪存：2 GB 操作系统 嵌入式 Linux (32 bit x86 ELF), 使用 OpenEmbedded基础上加以适当调 整的发行套件
NAO机器人软 C CHOREGRAPHE 件 SIMULATOR 可视化编程软件 三维实体模拟器 a因 a1u 通过动作指令盒库，您只需简单地拖放指令盒， 通过该三维模拟器，您可在一个虚拟环境中为NAO编程并检 即可为机器人创建行为！ 验、确认创建的行为 M MONITOR SOFTWARE DEVELOPEMENT KIT 获取NAO的数据 SDK 开发人员专用工具 MONITOR是一个桌面监控软件，提供来自NAO传感器及关 跨平台/跨语言-Windows、Linux与Mac系统- C++ 节的数据 、Python、Java、Matlab、.Net、Urbi等编程语言
08 机器人 自动机器人 脑机接口 智能机器人 计算机 人工智能 脑科学 9
9 机器人 计算机 人工智能 脑科学 智能机器人 自动机器人 脑机接口
08 智能机器人 http://robolab.sjtu.edu.cn 前言 传统机器人 智能机器人 机器人时代的科技伦理思老 10 RIR.SJTU
10 RIR.SJTU http://robolab.sjtu.edu.cn 智能机器人 前言 传统机器人 智能机器人 机器人时代的科技伦理思考
20 前言 http://robolab.sjtu.edu.cn 家家都有机器人 30年前，微软公司董事会主席比尔·盖茨毅然弃学，创立 微软公司，成为个人计算机普及革命的领军人物。30年后的今 天，他预言，机器人即将重复个人计算机产业崛起的道路，使 机器人成为我们日常生活的一部分，“家家都有机器人”。 在一个资源与能源有限、人民生活水平不断提高、老龄化 问题日益突出的时代，人类生活方式的机器人化与智能化，是 未来社会生活发展的必然趋势。 在未来2050年的时间内，个人机器人(Personal Robot, 简称PR)将可逐步走入人类的日常生活，与人类友好共存，彻底 改变这个时代的生活方式。与目前迅速普及的个人计算机一样， 成为像汽车产业一样的国家支柱产业。 11 RIR.SJTU
11 RIR.SJTU http://robolab.sjtu.edu.cn 30年前，微软公司董事会主席比尔·盖茨毅然弃学，创立 微软公司，成为个人计算机普及革命的领军人物。30年后的今 天，他预言，机器人即将重复个人计算机产业崛起的道路，使 机器人成为我们日常生活的一部分，“家家都有机器人” 。 在一个资源与能源有限、人民生活水平不断提高、老龄化 问题日益突出的时代，人类生活方式的机器人化与智能化，是 未来社会生活发展的必然趋势。 在未来20～50年的时间内，个人机器人(Personal Robot, 简称PR)将可逐步走入人类的日常生活，与人类友好共存，彻底 改变这个时代的生活方式。与目前迅速普及的个人计算机一样， 成为像汽车产业一样的国家支柱产业。 家家都有机器人 一、前言
08 前言 http://robolab.sjtu.edu.cn 5 6 2000 自然交互 多通道交互 2 1990 语音交互 图形交互 1980 命令交互 1970 命令语言 1960 (5)和(6)未摆脱桌面PC模式，用户需注视图形界面并 无交互 占用双手操作，故适合“白领”室内用途。（7)为可穿戴 计算机，（8)为电子人，它们允许把用户的双手从操作计 A是合“蓝缅 算机中解放出来，可更多关注处理任务本身，例如在高空 作业、工业维修等，因此更适合“蓝领”室外作业
http://robolab.sjtu.edu.cn 一、前言 11960 1970 1980 1990 2000 …… 无交互 命令语言 命令交互 图形交互 语音交互 多通道交互 自然交互 1 2 3 4 5 6 7 8 （5）和（6）未摆脱桌面PC模式，用户需注视图形界面并 占用双手操作，故适合“白领”室内用途。（7）为可穿戴 计算机，（8）为电子人，它们允许把用户的双手从操作计 算机中解放出来，可更多关注处理任务本身，例如在高空 作业、工业维修等，因此更适合“蓝领”室外作业