摘 要 通過將PAC系統(tǒng)和機(jī)器人控制系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)機(jī)器人舞蹈、舞臺背景及伴奏舞曲的智能控制，為未來機(jī)器人在高端教育娛樂以及迎賓等項目的應(yīng)用與推廣提供參考。
關(guān)鍵詞 機(jī)器人 PAC 舞蹈
一、系統(tǒng)功能
本次開發(fā)是將GE PAC自動控制系統(tǒng)與機(jī)器人系統(tǒng)相結(jié)合實現(xiàn)對舞蹈機(jī)器人在舞姿與音樂上的同步，表演場景的實時變換以及表演者的相互配合等控制。是將自動控制系統(tǒng)和機(jī)器人控制系統(tǒng)配合開發(fā)的一次嘗試。
（一）系統(tǒng)功能圖。
（二）功能描述。
三大功能：
1.利用GE PAC和GE （觸摸屏）編程，由觸摸屏顯示不同的畫面來實現(xiàn)場景的動態(tài)變換；
2.通過機(jī)器人控制系統(tǒng)進(jìn)行軟件編程來實現(xiàn)舞蹈機(jī)器人的舞姿動作的編排以及獨舞、共舞的安排和配合；
3.利用GE PAC控制音頻模塊播放預(yù)設(shè)伴奏樂曲。
二、系統(tǒng)構(gòu)成
本系統(tǒng)是以GE PAC系統(tǒng)和機(jī)器人系統(tǒng)為基本框架，并搭載音頻播放模塊，實現(xiàn)舞蹈機(jī)器人的智能控制。
（一）GE PAC 系統(tǒng)。
硬件：本系統(tǒng)開發(fā)所使用的GE PAC系統(tǒng)主要包括電源模塊、RX3i CPU模塊、以太網(wǎng)通訊模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊以及觸摸屏Quick Panel。
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軟件：軟件使用的是GE公司專為PAC設(shè)計的 編程軟件，它可以同時對PAC和觸摸屏進(jìn)行邏輯編程和在線監(jiān)控與修改。
（二）機(jī)器人系統(tǒng)。
硬件：本系統(tǒng)開發(fā)所使用的機(jī)器人系統(tǒng)主要包括控制模塊CM-5作為舞蹈機(jī)器人的大腦、伺服電機(jī)AX-12+作為舞蹈機(jī)器人的運動關(guān)節(jié)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計自動跳舞機(jī)器人控制系通過，傳感器AX-S1作為機(jī)器人的視聽和聯(lián)絡(luò)器官。
軟件：軟件使用的是機(jī)器人專用編程軟件包括行為控制程序 和動作編程語言 。其中行為控制程序主要用于機(jī)器人的舞蹈銜接以及機(jī)器人舞者的舞蹈配合等，而動作編程主要用于設(shè)計和編排機(jī)器人具體的舞姿和步幅。
三、 工作原理
（一）設(shè)計流程圖。
（二）原理描述。
通過使用GE PAC編程，同時給GE （觸摸屏）、1#機(jī)器人以及音頻模塊發(fā)送數(shù)字信號啟動命令。GE 根據(jù)GE PAC程序中預(yù)先設(shè)定好的時間，不斷地變換顯示畫面用以實現(xiàn)背景的動態(tài)變化；1#機(jī)器人在啟動舞蹈程序后用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計自動跳舞機(jī)器人控制系通過，執(zhí)行動作編程 軟件中預(yù)設(shè)動作并根據(jù)行為控制 軟件中設(shè)定好的時間，實時給2#機(jī)器人發(fā)送紅外信號；當(dāng)2#機(jī)器人接受到紅外信號后，開始執(zhí)行其在動作編程 軟件中預(yù)設(shè)的動作；音頻模塊在接收到PAC發(fā)送的啟動命令后，立即播放模塊中預(yù)置伴奏曲。通過上述工作原理最終實現(xiàn)了機(jī)器人舞蹈、場景變換以及背景伴奏曲的同步啟動、隨曲風(fēng)變化而變化的舞蹈場景的控制以及機(jī)器人獨舞、共舞的配合等。
（三）部分開發(fā)程序。
PAC 程序：
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圖2 編程
四、結(jié)束語
綜上所述，經(jīng)過不斷實驗和分析，舞蹈機(jī)器人系統(tǒng)可以較為智能、合理的將機(jī)器人的舞蹈配合、場景變換及背景音樂有機(jī)銜接，為未來的高端教育娛樂以及智能迎賓等項目的應(yīng)用提供技術(shù)參考和支持。
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