智能互动玩具机器人的研究与设计(软件设计)
本课题设计一款基于STM32微控制器的智能互动玩具机器人。该系统由硬件部分和软件部分构成，硬件部分包括硬件电路设计和机械结构设计两部分。软件部分包括Android端上位机软件和嵌入式底层驱动程序两个部分。Android端上位机软件实现按键监听控制其运动、功能设置、OLED表情管理及语音播放。嵌入式底层驱动程序，实现对硬件模块电路的初始化和达到对各模块的良好控制能力，以及为上位机服务。上位机软件通过蓝牙将具体信息传输到底层，实现对智能互动玩具人的控制。本文设计的智能互动玩具机器人有两种工作模式，单机模式和移动互联模式。在单机模式下，可以与机器人通过语音交互，感知交互让机器人完成相应动作或回答，对人体的触摸有一定的感知，并做出相应的舞蹈动作和回应语句，可以显示表情及连接状态。在移动互联模式下，其主要功能是Android手机端与机器人通过蓝牙进行配对连接，给手机安装软件让手机操控玩具机器人，完成前进、后退、向左、向右移动等一系列动作，可以切换表情及舞蹈动作，实现人机交互。
目录
一、绪论 1
(一)本课题的研究背景和意义 1
（二）课题的来源 1
（三）本课题设计的智能互动玩具机器人的优势 1
（四）本设计的主要工作 2
二、总体方案设计 3
（一）智能互动玩具机器人控制系统总体设计要求 3
（二）智能互动玩具机器人微控制系统的总体设计框图 3
三、智能互动玩具机器人的软件系统设计 5
(一)软件系统总体设计要求 5
(二)软件系统总体设计框图 5
(三)机器人发送控制命令的数据结构 6
(四)上位机软件设计 8
(五)Android上位机界面 9
(六)Android端文字编码处理 9
(七)嵌入式底层控制程序设计 10
四、 软件调试与测试 16
（一） Android上位机界面设计与介绍 16
（二） 本次智能机器人测试 16
总结 18
致 谢 19
参考文献 20
一、绪论
(一)本课题的研究背景和意义
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
新的时代已经到来，中国科技的发展一日千里，其中比较智能的大概分为以下几类:智能机器人、智能医疗、智能制造、智能家居。目前大多数人喜欢智能机器人。出现智能这个词最初是在雨果的一本著作里。而正真正意义出现人工智能的，是在1956年的Dartmouth学会上所提出。在此次学会提出后，大概从20世纪50年代起。很多学者对此进行研究，但是好景不长，这件事就不了了之了。但是时代在进步近几年又迅速发展起来。其中最出彩的便是智能机器人。
近几年来，国内出现了机器人的浪潮，各个商家为了迎合这次浪潮，纷纷推出一系列的儿童智能机器人。虽然推出这么多的儿童智能机器人，但是纯粹的儿童的机器人几乎不存在，大多数的机器人功能相似，价高，笨重，带着"儿童玩具"的帽子，却没有把安全，教育，放在第一位，这样会给儿童带来一系列健康问题，使儿童的生长环境更加恶劣。
本课题设计一款基于STM32微控制器的智能互动玩具机器人。系统由STM32微控制器的最小系统模块、电源模块智能互动玩具机器人有两种工作模式单机和移动两种模式。在单机模式下，可以与机器人通过语音交互，感知交互让机器人完成相应动作或回答，对人体的触摸有一定的感知，并做出相应的舞蹈动作和回应语句，可以显示表情及连接状态。在移动互联模式下，其主要功能是Android手机端与机器人通过BT配对连接，给手机安装软件让手机操控玩具机器人，完成前进、后、左、右移动等一系列贯连动作，可以切换面部表情及舞蹈，实现人机互动，使其更具有儿童教育意义。
课题的来源
通过我们对市场的了解，我们市场上的智能机器人大多数昂贵，笨重而且还危及到儿童的健康问题。所以我们提出了要设计一个注重人机互动，价格便宜，功能齐全的一款智能机器人。来满足家庭和孩子的需求，争取符合他们的要求。
（三）本课题设计的智能互动玩具机器人的优势
（1）实现人机交互，注重和人之间的交流。
（2）采用嵌入式系统架构降低了成本，增强了稳定性和抗干扰能力。
（3）采用手机软件控制。
（4）多种功能选择，语音互动、感知互动、表情切换、舞蹈等功能。
（5）多种工作模式，可在多种终端上使用，例如电脑、手机等。
本设计采用嵌入式系统，价格便宜、娱乐性强、体格小、灵活度好等。具有很高价值。
（四）本设计的主要工作
负责软件部分的设计，主要涉及以下几个部分：
（1）画出软件系统总体的设计框图
（2）设计Android平台向嵌入式平台发送命令的数据结构
（3）设计上位机软件
（4）设计Android上位机界面
（5）设计嵌入式底座控制程序
二、总体方案设计
（一）智能互动玩具机器人控制系统总体设计要求
本设计是基于STM32微控制器的智能互动玩具机器人系统。在实现玩具机器人的智能操作、互动和益智娱乐。降低制造成本，实现人机交互。核心控制板可以控制舵机模块和工作模式，智能互动玩具机器人有两种工作模式，单机模式和移动互联模式。在单机模式下，机器人可以实现语音交互，感知互动，实现各种舞蹈动作和运动控制。在移动互联模式下，可以通过手机APP来控制机器人的表情，动作，实现人机交互。具体的功能和技术参数如下：
1.主控板由3.3V直流电源供电，舵机由5V直流电源供电
2.支持JTAG在线烧录
3.OLED显示界面
（1）显示直流电源的电量
（2）显示机器人的工作模式
（3）显示机器人的表情
4.按键操作
（1）KEY1：总开关
（2）KEY2：主控板供电开关
（3）KEY3：舵机供电开关
（4）KEY4：选择工作模式
5.工作模式
（1）单机模式
在单机模式下，机器人可以实现语音交互、感知互动。可以通过语音让机器人实现各种舞蹈动作和运动控制；可以通过触摸机器人实现机器人的表情切换。
（2）移动互联模式
目录
一、绪论 1
(一)本课题的研究背景和意义 1
（二）课题的来源 1
（三）本课题设计的智能互动玩具机器人的优势 1
（四）本设计的主要工作 2
二、总体方案设计 3
（一）智能互动玩具机器人控制系统总体设计要求 3
（二）智能互动玩具机器人微控制系统的总体设计框图 3
三、智能互动玩具机器人的软件系统设计 5
(一)软件系统总体设计要求 5
(二)软件系统总体设计框图 5
(三)机器人发送控制命令的数据结构 6
(四)上位机软件设计 8
(五)Android上位机界面 9
(六)Android端文字编码处理 9
(七)嵌入式底层控制程序设计 10
四、 软件调试与测试 16
（一） Android上位机界面设计与介绍 16
（二） 本次智能机器人测试 16
总结 18
致 谢 19
参考文献 20
一、绪论
(一)本课题的研究背景和意义
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
新的时代已经到来，中国科技的发展一日千里，其中比较智能的大概分为以下几类:智能机器人、智能医疗、智能制造、智能家居。目前大多数人喜欢智能机器人。出现智能这个词最初是在雨果的一本著作里。而正真正意义出现人工智能的，是在1956年的Dartmouth学会上所提出。在此次学会提出后，大概从20世纪50年代起。很多学者对此进行研究，但是好景不长，这件事就不了了之了。但是时代在进步近几年又迅速发展起来。其中最出彩的便是智能机器人。
近几年来，国内出现了机器人的浪潮，各个商家为了迎合这次浪潮，纷纷推出一系列的儿童智能机器人。虽然推出这么多的儿童智能机器人，但是纯粹的儿童的机器人几乎不存在，大多数的机器人功能相似，价高，笨重，带着"儿童玩具"的帽子，却没有把安全，教育，放在第一位，这样会给儿童带来一系列健康问题，使儿童的生长环境更加恶劣。
本课题设计一款基于STM32微控制器的智能互动玩具机器人。系统由STM32微控制器的最小系统模块、电源模块智能互动玩具机器人有两种工作模式单机和移动两种模式。在单机模式下，可以与机器人通过语音交互，感知交互让机器人完成相应动作或回答，对人体的触摸有一定的感知，并做出相应的舞蹈动作和回应语句，可以显示表情及连接状态。在移动互联模式下，其主要功能是Android手机端与机器人通过BT配对连接，给手机安装软件让手机操控玩具机器人，完成前进、后、左、右移动等一系列贯连动作，可以切换面部表情及舞蹈，实现人机互动，使其更具有儿童教育意义。
课题的来源
通过我们对市场的了解，我们市场上的智能机器人大多数昂贵，笨重而且还危及到儿童的健康问题。所以我们提出了要设计一个注重人机互动，价格便宜，功能齐全的一款智能机器人。来满足家庭和孩子的需求，争取符合他们的要求。
（三）本课题设计的智能互动玩具机器人的优势
（1）实现人机交互，注重和人之间的交流。
（2）采用嵌入式系统架构降低了成本，增强了稳定性和抗干扰能力。
（3）采用手机软件控制。
（4）多种功能选择，语音互动、感知互动、表情切换、舞蹈等功能。
（5）多种工作模式，可在多种终端上使用，例如电脑、手机等。
本设计采用嵌入式系统，价格便宜、娱乐性强、体格小、灵活度好等。具有很高价值。
（四）本设计的主要工作
负责软件部分的设计，主要涉及以下几个部分：
（1）画出软件系统总体的设计框图
（2）设计Android平台向嵌入式平台发送命令的数据结构
（3）设计上位机软件
（4）设计Android上位机界面
（5）设计嵌入式底座控制程序
二、总体方案设计
（一）智能互动玩具机器人控制系统总体设计要求
本设计是基于STM32微控制器的智能互动玩具机器人系统。在实现玩具机器人的智能操作、互动和益智娱乐。降低制造成本，实现人机交互。核心控制板可以控制舵机模块和工作模式，智能互动玩具机器人有两种工作模式，单机模式和移动互联模式。在单机模式下，机器人可以实现语音交互，感知互动，实现各种舞蹈动作和运动控制。在移动互联模式下，可以通过手机APP来控制机器人的表情，动作，实现人机交互。具体的功能和技术参数如下：
1.主控板由3.3V直流电源供电，舵机由5V直流电源供电
2.支持JTAG在线烧录
3.OLED显示界面
（1）显示直流电源的电量
（2）显示机器人的工作模式
（3）显示机器人的表情
4.按键操作
（1）KEY1：总开关
（2）KEY2：主控板供电开关
（3）KEY3：舵机供电开关
（4）KEY4：选择工作模式
5.工作模式
（1）单机模式
在单机模式下，机器人可以实现语音交互、感知互动。可以通过语音让机器人实现各种舞蹈动作和运动控制；可以通过触摸机器人实现机器人的表情切换。
（2）移动互联模式
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