基于ARM的六足仿生机器人人机交互界面设计
1.引言
在人类认识世界和改造世界的过程中，存在人类无法到达的地方和可能危及人类生命的特殊场合，如星球探测、深海探测、减灾救援和反恐活动等，而仿生机器人为解决上述问题提供了一条有效途径。仿生机器人代表着机器人研究的最高水平，对它的研究是各国科技界必争的领域。自然界的生物经过若干年的不断进化，形成了良好的适应环境的身体结构和机能。多足爬行类生物在不规则和不平坦的地形环境下，表现出良好的适应恶劣地形环境的能力，所以六足仿生机器人便应运而生，而如何操作这类机器人，使其可以准确的进行某些作业，完成任务，成了当下比较热门的话题，本课题基于ARM的六足仿生机器人人机交互界面设计，就是立足当代的要求，设计出友好的人机交互界面，帮助人们更好的探索和认识世界。
2.仿生机器人
在lt;仿生学的意义与发展gt;中提到，仿生学是21世纪一个热门学科。仿生学(Bionics)是研究生物系统的结构、性状、原理、行为,为工程技术提供新的设计思想、工作原理和系统构成的技术科学,是一门生命科学、物质科学、数学与力学、信息科学、工程技术以及系统科学等学科的交叉学科。仿生学在各种不同的领域都有着其不断发展的可能，它为科学技术创新提供了新方向和新想法。 人类可以通过在生物界本身和大自然中去寻找、学习和模仿,从中找出解决目前人类科技发展面临的诸多问题的答案和方法。在20世纪90年代初,各国都在为发展仿生学这门交叉学科的基础研究作精心长期的计划准备。美国有一项优先发展先进制造、先进材料以及先进军事装备研究等领域的长期计划,德国的研究与技术部已就“21世纪的技术”为题在适应电子技术、纳米技术、富勒碳材料、光子学、仿生材料、生物传感器等领域投入了相当大的财力和人力。英国政府也早在1993年5月就发表了科学大臣沃尔德格雷夫主持撰写的科技白皮书,题为《运用我们的潜力——科学、工程和技术战略》。日本、俄罗斯以及韩国等国都有相应的中长期计划,在先进制造、材料、生物技术、高性能计算与通信计划等领域开展基础性研究【1】。这是一场在仿生科学技术研究领域内展开源头研究的全球性竞争,以便在21世纪的世界市场上占有主动地位，随着科技的不断发展，类如雷达，响尾蛇追踪导弹这些都是仿生学的经典应用。
机器人仿生学是从仿生的角度对机器人进行研究,是机器人领域的重要分支.张秀丽主任写过一篇论文从结构仿生,材料仿生,功能仿生,控制仿生,群体仿生五个方面,归纳和评述了国内外机器人仿生学的研究现状、特点、主要成果以及发展趋势【2】.在现在社会中，人们探索的领域不断的扩张，有些领域是有许多的潜在的威胁的，如果发生意外将会造成许多的损失，例如在考古这一方面，许多古墓里面会有许多的机关，会对进入的考古学家造成致命的伤害，假如能有机器人能够代替人们进行作业，而且还能不损坏文物，这将对考古事业起到巨大的推动作用；再比如在李硕在lt;lt;基于微型仿生机器人的研究状况gt;gt;一文中提出的仿生机器人是模仿自然界中生物的外形或某些机能的机器人系统,它是具有某种昆虫或动物动作功能的仿生机器人系统,可代替人类完成所需要的工作和任务,在工农业和军事等领域有着广,泛应用需求。基于仿生机理微特机器人研究是近年来研究的热点【3】。在军事上的仿生机器人间谍也是军方热衷的技术，在医疗方面的生化机器人，还有纳米机器人可以植入人体，帮助人们攻克许多医学上的难题，还有在森林防护这一块，仿生机器人可以更快的发现火情，而且仿生机器人的工作效率更高，还有飞行仿生机器人的视察范围更广，信息反馈更快。诸如此类的仿生机器人的应用举不胜举.
在现在仿生机器人领域有四足，六足，八足机器人，飞行机器人，潜水机器人等等，但现在在不断地摸索中，人们发现六足仿生机器人的一些比较显著的优势。六足仿生机器人地形适应能力强,具有冗余肢体,可以在失去若干肢体的情况下继续执行一定的工作,适合担当野外侦查、水下搜寻以及太空探测等对自主性、可靠性要求比较高的工作【4】。但是它也有他的缺点：其多足的特点也导致控制的复杂,因此研究其控制方法,设计高性能的控制器,已经成为六足仿生机器人技术发展的关键。
3基于ARM的操作系统
随着科学技术的迅猛发展,嵌入式系统技术获得了广阔发展空间,嵌入式设备极大地推动了各行各业的飞速发展。嵌入式系统已经广泛地渗透到人们的生活中
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