隨著科技的發(fā)展，越來越多的機(jī)器人走進(jìn)我們的生活，它們也逐漸涉及各個(gè)領(lǐng)域?，F(xiàn)如今，人們?cè)絹碓阶⒅亟】档纳?，而跑步已然成為國?nèi)最火熱的大眾運(yùn)動(dòng)。據(jù)中國田協(xié)統(tǒng)計(jì)，2011到2017年底跑步賽事數(shù)量增長(zhǎng)了50倍，參與跑步的人數(shù)增長(zhǎng)也超過了12倍。而現(xiàn)在，人們變的越來越忙碌，很難找到能一起跑步健身的人，一個(gè)人跑步難免枯燥，讓狗狗陪跑也會(huì)遇到諸多的問題，比如狗狗的糞便處理等。所以，我們?cè)O(shè)計(jì)了一款能陪人跑步的機(jī)器人。

　　這款跑步機(jī)器人能滿足跑步者的絕大部分意愿，我們相信，隨著發(fā)展和完善，跑步機(jī)器人一定能在未來機(jī)器人市場(chǎng)有一席之地。本設(shè)計(jì)力求智能生活，助力中國制造 2025， 讓生活更美好。并且積極響應(yīng)***總書記所提出的“創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的地洞里，是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系的戰(zhàn)略支撐”理念。

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　　陪跑機(jī)器人利用傳感器對(duì)人體位置和速度以及方向進(jìn)行采集，再利用菲尼克斯公司所提供的plc為基礎(chǔ)進(jìn)行控制。通過程序的編寫賦予機(jī)器人更多功能，并且使機(jī)器人的控制更為簡(jiǎn)潔。對(duì)機(jī)器人加入智能語音功能，做到隨叫隨到，時(shí)刻陪伴。加入一些小的傳感器，利用人體進(jìn)行定位，實(shí)現(xiàn)小范圍的位置移動(dòng)和精準(zhǔn)定位。另外還會(huì)加入GPS定位，以防機(jī)器人走丟。安裝無線模塊，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人和手機(jī)相連，可以播放歌曲、電子書、電視劇。機(jī)器人還帶有小型收納箱，可以存放毛巾和飲用水。

　　功能劃分

　?。?）陪跑機(jī)器人主要是陪伴主人去戶外跑步，讓主人多個(gè)陪伴多份堅(jiān)持。主人可以提前設(shè)定好速度，然后和陪跑機(jī)器人一起進(jìn)行勻速跑，同時(shí)也可以 設(shè)定為智能模式，讓機(jī)器人自己感知主人的速度然后自動(dòng)調(diào)節(jié)速度。

　?。?）陪跑機(jī)器人帶有存儲(chǔ)箱，可以存放毛巾用于擦汗，也可以帶少量的飲用水。

　?。?）同時(shí)陪跑機(jī)器人帶有智能語音識(shí)別，可以進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的交流，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)語音控制。

　　（4）陪跑機(jī)器人可以連接手機(jī)，然后播放音樂，甚至是一些電子書，使主人可以邊跑步邊學(xué)習(xí)。

　　作品綜合運(yùn)用了PLC 控制、電磁傳感、GPS定位、模塊化設(shè)計(jì)等技術(shù)。主要模塊有信號(hào)采集模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，驅(qū)動(dòng)模塊，轉(zhuǎn)向模塊以及收納模塊等。為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)器人的各方面的參數(shù)，本作品采用分散控制、集中管理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，利用菲尼克斯（中國）公司提供的控制器和通信設(shè)備及軟件，本作品采用分散控制、集中管理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，利用菲尼克斯（中國）公司提供的控制器和通信設(shè)備及軟件，測(cè)得的數(shù)據(jù)通過無線藍(lán)牙設(shè)備傳輸?shù)绞謾C(jī)上，由于采用了低功率、低延時(shí)的通信方式，使得系統(tǒng)有較高的可靠性、安全性和傳輸速度，擴(kuò)展也更為方便。

　　該系統(tǒng)設(shè)計(jì)為三級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分別是監(jiān)控層、現(xiàn)場(chǎng)控制層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。監(jiān)控層主要設(shè)備是手機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)控制層的核心是菲尼克斯（中國）公司提供的 PLC，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層主要包含各傳感器、數(shù)字電路和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。手機(jī)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，由組態(tài)軟件生成實(shí)時(shí)反映現(xiàn)場(chǎng)工作狀態(tài)的動(dòng)態(tài)人機(jī)界面，操作人員在此可以全面監(jiān)視機(jī)器人的各方面參數(shù)，并發(fā)出操作命令。通過 PLC 提供的通信模塊又將監(jiān)控級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)控制層連接起來?，F(xiàn)場(chǎng)控制層由 PLC 的 輸入模塊分散采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理，這些數(shù)據(jù)通過 INTERBUS 現(xiàn)場(chǎng)總線上傳到手機(jī)。監(jiān)控層又通過網(wǎng)絡(luò)把處理后的數(shù)據(jù)和命令下傳到現(xiàn)場(chǎng)控制層，最后由PLC的輸出模塊執(zhí)行命令，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)器人的智能化控制。

　　本系統(tǒng)使用了如下關(guān)鍵技術(shù)：