pepper机器人教程怎么学？

99ANYc3cd6 机器人 2025-12-28 10

Pepper 机器人终极教程：从入门到应用

Pepper 是一款由 SoftBank Robotics（软银机器人）开发的人形社交机器人，它配备了丰富的传感器、语音识别、情感识别和触摸屏，被广泛应用于零售、教育、医疗、酒店和客服等领域。

（图片来源网络，侵删）

本教程将分为以下几个部分：

第一部分：认识 Pepper
第二部分：核心交互方式
第三部分：应用开发入门
第四部分：高级应用场景
第五部分：资源与社区

第一部分：认识 Pepper

在开始之前,让我们先了解一下 Pepper 的“身体构造”和“大脑”。

硬件组件

头部:
- 屏幕: 4个触摸屏，用于显示表情、信息或作为交互界面。
- 4个麦克风: 分布在头部，实现360°声源定位和清晰的声音拾取。
- 2个摄像头: 用于人脸识别、物体识别和环境感知。
- 惯性测量单元: 包含陀螺仪和加速度计，用于保持平衡。
身体:
- 躯干: 内置高性能计算机（处理器、内存、存储）。
- 手臂: 2个自由度（可以抬起和放下），末端有触摸传感器。
- 手: 5个手指，每个手指都有触摸传感器，可以握手或做出手势。
- 激光雷达: 位于身体底部，用于创建周围环境的 2D 地图，避免碰撞。
- 轮子: 2个驱动轮，用于在平坦地面上移动。
- 超声波传感器: 用于检测近距离障碍物。
“大脑” - NAOqi OS:
- Pepper 运行的是一个名为 NAOqi 的专用操作系统，这个系统基于 Linux，并提供了强大的 API（应用程序编程接口）来控制机器人的所有硬件。

“大脑” - NAOqi OS 与软件架构

NAOqi 是 Pepper 的核心，它像一个中间层，连接底层的硬件和上层的应用程序，它由以下几部分组成：

NAOqi OS: 操作系统本身。
NAOqi SDK (Software Development Kit): 开发工具包，允许开发者用 Python、C++、Java 等语言创建应用。
模块化架构: Pepper 的功能被分解成许多“模块”，
- ALMotion: 控制所有运动（行走、转头、挥手等）。
- ALTextToSpeech: 控制语音合成（让 Pepper 说话）。
- ALSpeechRecognition: 控制语音识别（听懂人说的话）。
- ALMemory: 全局“黑板”，用于模块间共享数据。
- ALTabletService: 控制平板电脑屏幕的显示。

第二部分：核心交互方式

与 Pepper 交互非常直观，主要有以下四种方式：

（图片来源网络，侵删）

语音交互

这是最自然的交互方式。

说话: 您可以直接对 Pepper 说话。
倾听: Pepper 的 4 个麦克风会定位您的声音并开始倾听。
关键词识别: 您可以设置一组关键词，当 Pepper 听到这些词时，会触发特定的动作或回应，设置关键词“你好”，当 Pepper 听到后，它会挥手并说“你好！”。
句子理解: Pepper 可以理解更复杂的句子和问题，并从中提取关键信息，问 Pepper：“今天天气怎么样？”，它会联网后回答。

触摸交互

Pepper 的屏幕、手和手臂都可以作为触摸输入设备。

屏幕触摸: 直接点击屏幕上的按钮、图标或卡片。
触摸传感器: 当您触摸它的手或手臂时，它会做出相应的反应（如高兴地笑或说“别挠我”）。
平板电脑应用: Pepper 的平板电脑可以运行基于 Web 的 HTML5 应用，提供丰富的图形化交互界面。

移动交互

自主导航: Pepper 可以通过激光雷达感知环境，自主地在指定区域内行走、避障、充电，您可以通过平板电脑发送一个地点名称，它会自动导航过去。
跟随: Pepper 可以跟随指定的人移动。
遥控: 可以通过平板电脑或遥控器手动控制 Pepper 的移动。

情感识别

Pepper 的“眼睛”是摄像头，它可以：

识别人脸: 识别并记住它见过的人。
识别情绪: 通过分析面部表情和语音语调，判断人的情绪是开心、悲伤还是生气，并做出相应的回应。

第三部分：应用开发入门

如果您想自己为 Pepper 创建应用，可以从这里开始。

（图片来源网络，侵删）

开发环境准备

硬件: 一台 Pepper 机器人，或者一台装有 NAOqi Sim（NAOqi 机器人模拟器）的电脑。
软件:
1. Choregraphe (核心工具): 这是 SBR 提供的图形化编程软件，您可以通过拖拽“盒子”来创建行为流，非常适合初学者。
2. Python IDE: 对于更复杂的逻辑，通常使用 Python 语言，推荐使用 PyCharm 或 VS Code。
3. NAOqi SDK: 包含了所有必要的库和文档。

开发流程

使用 Choregraphe (图形化编程)

这是最简单、最直观的方法，适合快速原型制作和简单应用。

下载并安装 Choregraphe。
连接机器人: 在 Choregraphe 中连接到您的 Pepper（或启动模拟器）。
创建行为流:
- 基本盒子: 拖入一个 Say (说话) 盒子，输入文本“你好，世界！”。
- 连接盒子: 用箭头将 Say 盒子连接到一个 Wait for 5 seconds (等待5秒) 盒子，再连接到一个 Animation (动画) 盒子（选择一个挥手动画）。
- 运行: 点击“播放”按钮，机器人就会按顺序执行这些动作。
发布应用: 将创建好的行为流保存为一个 .choregraphe 文件，并上传到 Pepper 上运行。

使用 Python (代码编程)

当您需要处理复杂逻辑、数据或与外部系统（如数据库、API）交互时，Python 是更好的选择。

在 Pepper 上创建 Python 脚本:
- 连接 Pepper 的 SSH。
- 在 /home/nao/naoqi/bin/ 目录下创建一个 .py 文件，my_first_app.py。

编写简单代码:

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
from naoqi import ALProxy
# 连接到机器人
IP = "YOUR_PEPPER_IP"  # 替换为您的 Pepper IP
PORT = 9559
# 创建语音代理
tts = ALProxy("ALTextToSpeech", IP, PORT)
# 创建运动代理
motion = ALProxy("ALMotion", IP, PORT)
# 让 Pepper 说话
tts.say("你好，我是 Pepper！")
# 让 Pepper 挥手
motion.openHand("RHand")
motion.setAngles("RShoulderPitch", -1.5, 0.5) # 抬起右臂
motion.setAngles("RElbowYaw", 1.0, 0.5)      # 挥手动作
motion.wait(1.0)
motion.setAngles("RElbowYaw", -1.0, 0.5)
motion.wait(1.0)
motion.setAngles("RElbowYaw", 1.0, 0.5)
motion.wait(1.0)
motion.setAngles("RShoulderPitch", 0.0, 0.5) # 手臂放下
print("程序执行完毕。")

运行脚本:
- 在 Pepper 的终端中，使用 python my_first_app.py 来运行脚本。
- 或者,您可以将脚本作为后台任务（ALAutonomousLife 中的一个“行为”）来运行。

第四部分：高级应用场景

掌握了基础后,您可以探索更复杂的应用。

迎宾与导览: 在商场、博物馆或展会，Pepper 可以识别访客，进行问候，并通过语音和屏幕提供信息引导。
零售助手: 回答顾客关于商品、促销活动的问题，引导顾客到特定货架，甚至进行简单的商品推荐。
教育伙伴: 在教室里，Pepper 可以讲故事、教单词、与学生互动，使学习过程更有趣。
健康陪伴: 为老人或病人提供陪伴，提醒他们吃药，进行简单的对话，缓解孤独感。
数据收集与分析: 通过对话和问卷收集用户反馈，并将数据发送到云端进行分析，为商业决策提供支持。

第五部分：资源与社区

遇到问题或需要灵感时,可以参考以下资源：

官方资源

SoftBank Robotics 官网: https://www.softbankrobotics.com/emea/zh-hans
- 产品页面: 获取最新的产品信息和规格。
- 开发者中心: 最重要的资源！ 包含了完整的 SDK 下载、API 文档、教程和示例代码。
  - 链接: https://developer.softbankrobotics.com/pepper-naoqi-25-docs
NAOqi OS 文档: 详细介绍了每个模块的功能和使用方法。
Choregraphe 用户指南: 图形化编程的官方教程。