我的题目是基于蓝牙通信的机器人足底压力采集。可以这样说，机器人技术的发展是不可避免的，目前，我国的技术正处在高速增长期，而要做好一个机器人最终要的是要有一个良好的控制系统，而且尽量减少导线的使用，只有这样机器人的动作才可以更加的灵活。而在无线技术这一方面，最好的、最适合的也就是低功耗蓝牙通信技术。试想一下，一个全身都是导线的机器人怎么看都不美观对不对，而蓝牙通信则可以很好的解决这个问题，在机器人足底安装一个信号发射器，然后就可以通过手机或者电脑非常方便的收集到机器人足底的压力，这样不仅美观，而且还十分便于分析各项数据，一举两得。不仅如此，我的这个题目还可以直接促进蓝牙技术与机器人技术的相融合，这并不是简单的1 1=2的计算，而是可以在很大程度上促进我国的蓝牙技术与机器人技术，有利于我国科技的领先。蓝牙技术是信息产业界的一大热点，它代表了移动通信的一个发展方向，它为人们期待已久的短距离无线连接提供了一种低成本的解决方案。在短短几年的时间里，全球已有两千多家公司先后加盟Bluetooth SIG（特别利益集团），可以说该技术的受关注和支持程度是史无前例的。蓝牙技术的出现是以因特网为代表的数据通信和移动通信技术高速发展的结果。专家指出，现代信息社会走过了计算机时代、互联网时代，全球通信网络基础设施已初步形成。现代信息社会的高级阶段，应当是保证每个人、每件智能设备都能时时刻刻、随时随地、方便地连接在网络上，蓝牙技术正是面向这一目标，它定位在现代通信网络的最后10米，象一种无处不在的、数字化的神经末梢一样，把现有的各种信息化设备在近距离内连接起来。简单地说，蓝牙是一种短程宽带无线电技术，是实现语音和数据无线传输的全球开放性标准。它使用跳频扩谱（FHSS）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）等先进技术，在小范围内建立多种通信与信息系统之间的信息传输。蓝牙是小产品、大市场。影响蓝牙普及的基础是价格问题，目前业界普遍认为能否将蓝牙的应用成本降低至5美元，关系到蓝牙能否得到广泛应用。为了抢战庞大的蓝牙市场，包括爱立信、Texas Instruments、 Alcatel、 Atmel、 National Semiconductor等在内的国际知名芯片厂商纷纷投入蓝牙芯片的开发。在2000年最为引人注目的是英国的CSR公司，通过采用高频CMOS制造工艺，该公司在7-8月份爆出单片蓝牙8美元的低价，让业界为之震惊，也进一步鼓舞了开发者和投资者的信心。为了达到5美元的低价，目前许多公司正致力于开发一些专用的蓝牙芯片（如面向耳机应用等）。随着技术的发展，芯片厂商最终将会允许用户利用其内部的MCU和大容量FLASH进行嵌入式开发，为用户提供一个低成本的单CPU解决方案。现在，全球获得蓝牙认证的产品已有100多种。其中，用于笔记本电脑的蓝牙PCMCIA卡，是各大厂商争先开发的一个热点，是目前比较成熟的蓝牙产品；此外是各种基于蓝牙的网络接入设备、自动售货机、自动导游系统、蓝牙相机、打印机等产品。可以预见，今年是蓝牙产品从实验室走向市场的一年。而当前，我国机器人市场进入高速增长期，工业机器人连续五年成为全球第一大应用市场，服务机器人需求潜力巨大，核心零部件国产化进程不断加快，创新型企业大量涌现，部分技术已可形成规模化产品，并在某些领域具有明显优势。机器人是集机械、电子、控制、传感、人工智能等多学科先进技术于一体的自动化装备。自1956年机器人产业诞生后，经过近60年发展，机器人已经被广泛应用在装备制造、新材料、生物医药、智慧新能源等高新产业。机器人与人工智能技术、先进制造技术和移动互联网技术的融合发展，推动了人类社会生活方式的变革。当前，我国机器人市场进入高速增长期，工业机器人连续五年成为全球第一大应用市场，服务机器人需求潜力巨大，核心零部件国产化进程不断加快，创新型企业大量涌现，部分技术已可形成规模化产品，并在某些领域具有明显优势。以上是蓝牙技术与机器人技术的发展现状，可以我国虽然在整体上不如美国这些科技大国，但我国的发展非常迅速，而且在将蓝牙通信与机器人结合这一方面我国已然处于世界领先地位。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

我的题目是基于蓝牙通信的机器人足底压力采集。研究的大概内容就是智能低功耗蓝牙BLE作为通信设备，对机器人足底压力数据进行采集，然后在手机或电脑获得数据，进而可以对机器人行走过程进行更加准确的控制，已达到让机器人行走更加流畅的目的。

目标：

通过对机器人足底压力的采集，使这些压力数据可以通过蓝牙发送到手机或者电脑，从而对机器人的行走动作进行更加精密的控制，以达到使机器人行走更加流畅的目的。

拟用方案措施：

第一步：

我打算先解决机器人足底压力采集这一方面的内容。对于足底压力的采集，我打算设计一个足底压力分布检测装置,通过分析机器人体足底压力分布信息,选取足部五个主要受力点作为测量点,通过不断地优化设计确定检测装置结构。在检测这一方面我打算采用压力传感器，考虑到机器人的脚都是以金属为主要的材质，所以为了以其契合我打算采用应变式压力传感器。这里简单介绍一下应变式压力传感器的特点。力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、高温压力传感器、半导体应高温压力变送器变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。而在应变片传感器中，我打算使用电阻应变片传感器，这是有两点考虑，第一价格比较低廉，第二我认为电阻应变片可以很好的达到我们想要的效果，可以说是性价比比较高的了。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。

图2-2-8是一种应变片式压力传感器的原理图。应变筒1的上端与外壳2固定在一起.下端与不锈钢密封膜片3紧密接触，两片康铜丝应变片r1和r2用特殊胶合剂贴紧在应变筒的外壁。r1沿应变筒轴向贴放，作为测量片;r2沿径向贴放，作为温度补偿片。应变片与简体之间不发生相对滑动，并且保持电气绝缘。当被测压力p作用于膜片而使应变筒作轴向受压变形时，沿轴向贴放的应变片r1也将产生轴向压缩应变E1，于是r1的阻值变小;而沿径向贴放的应变片r2，由于本身受到横向压缩将引起纵向拉伸应变E2，于是r2阻值变大。但是由于E2比E1要小，故实际上r1的减少量将比r2的增大量为大。应变片r1和r2与两个固定电阻R3和R4组成桥式电路，如图2-2-8(b)所示。由于r1和 r2的阻值变化而使桥路失去平衡，从而获得不平衡电压△U作为传感器的翰出信号，在桥路供给直流稳压电源最大为10 V时，可得最大△U为5mV的输出。传感器的被测压力可达 25 MPa。由于传感器的固有频率在25000 Hz以上，故有较好的动态性能，适用于快速变化的压力测量。传感器的非线性及滞后误差小于额定压力的l%。