1 NAO機器人硬件
1.1 紅外線
紅外線發射角度-60°~+60°，波長940nm.
1.2 超聲波（聲納)
NAO能夠探測前方0.25~2.55m內是否有障礙物，探測角度60°，超聲波頻率為49kHZ.
1.3 傳感器
1.3.1 接觸傳感器
觸摸、按壓、划過接觸傳感器可以出發接觸傳感器產生電信號，進而完成向機器人輸入信息.
頭部：前中后三個觸摸傳感器。
手部觸摸傳感器，腳前部的碰撞傳感器（也起到緩沖作用）。
胸前：長按、短按、連按。
開機：按胸前按鈕。
報IP地址：在開機並且聯網狀態下，按胸前按鈕。
關機：在開機狀態下，按胸前按鈕。
自主生活狀態：連續按兩次胸前按鈕進入或退出。
1.3.2 慣性傳感器：測量身體狀態以及加速度，包括2個陀螺儀，1個加速度計。
1.3.3 位置傳感器（MRE磁性編碼器）：測量機器人自身關節位置，36個。
1.3.4 壓力傳感器：每只腳上有4個壓力傳感器，用來確定每只腳重心的位置。在行走過程中，NAO根據重心為在進行不太調整以保持身體平衡。
1.4 發光二極管LED
頭部傳感器周圍：12個LED
耳部：2*10個16級藍色LED, 眼部2*8個全彩色LED, 胸前按鈕和雙足各有1個RGB全彩色LED.
1.5 執行器: 包括安裝在各關節處的直流電機、超聲波發送器、LED等。
2 NAO關節運動模型
2.1 使用的坐標系
笛卡爾坐標系，X軸指向身體前方，Y為由右向左方向，Z軸為垂直向上方向。
2.2 關節運動分類
沿Z軸方向的旋轉稱為偏轉(Yam), 沿Y軸的旋轉稱為俯仰（Pitch)，沿X軸方向的旋轉稱為橫滾（Roll）.
2.3 關節命名規則
關節名稱由 部件名 + 動作名兩部分組成，例如頭部左右轉的關節名為HeadYam，實現抬頭低頭的關節名為HeadPitch.
機器人的某些簡單動作由一個關節的運動即可完成，復雜的動作需要由多個關節共同完成。
2.4 關節運動范圍
頭部兩個自由度分別控制Nao腦袋的扭轉，其中控制頭部關節在Z軸扭轉的范圍為-120°到120°，在Y軸前后運動的范圍為-39°到39°；
左右手臂各有5個自由度且呈對稱分布，肩關節控制Y軸前后運動的范圍為-120°到120°，控制Z軸左右運動的范圍為0°到95°，
肩關節控制在X軸扭轉的范圍為-90°到0°，
肘關節控制在Z軸運動的范圍為-120°到120°，
腕關節控制在X軸扭轉的范圍為-105°到105°；
Nao的左右手上各有一個自由度，其控制Nao的手部的打開或合攏；
Nao左右腿的關節除髖關節和踝關節外其余均呈對稱分布的，
左髖關節控制腿部在Y軸前后運動的范圍為-104.5°到28.5°，
左髖關節控制腿部在X軸左右運動的范圍為-25°到45°，
左踝關節控制在Y軸前后運動的范圍為-70.5°到54°，
左控制X軸左右運動的范圍為-45°到25°，
右髖關節控制腿部在Y軸前后運動的范圍為-104.5°到28.5°，
右髖關節控制腿部在X軸左右運動的范圍為-45°到25°，
右踝關節控制在Y軸前后運動的范圍為-70.5°到54°，
右踝關節控制X軸左右運動的范圍為-25°到45°；
膝關節控制腿部在Y軸運動的范圍為-5°到125°；
髖部存在一個控制其髖部在Y軸運動的自由度，其運動范圍為-65.62°到42.44°。
2.5 NAO的自由度
機器人能夠獨立運動的關節數目稱為機器人的運動自由度。頭部有兩個關節，可以做偏轉(Yam)和俯仰（pitch），因此，頭部的自由度為2.
全身共有26個自由度。
3 NAOqi框架
NAOqi是NAO機器人運行的主軟件，進行NAO編程主要在NAOqi框架下進行。
NAOqi提供了操作機器人的核心API，提供了數以千計的在控制運動、語音、視頻等方面的函數，可以滿足機器人在
資源、事件、並行、同步等方面的一般需要。盡管NAOqi的動作、音頻、視頻等不同模塊差異很大，NAOqi使用結
構一致的數據模型來表示信息，為調用不同模塊設計了相同的編程模式，各個模塊與ALMemory信息共享使用相同的
結構，這些都降低了NAO程序設計的復雜性。
4 遠程登陸NAO
4.1.利用WinSCP下載上傳文件
啟動WinSCP，在登錄窗口中選擇SCP協議，輸入NAO的IP地址，端口號選擇22，用戶名和密碼都填nao，點擊“登錄”按鈕，進入WinSCP主界面。
登錄后NAO的初始目錄為“/var/persistent/home/nao”，與“/home/nao”目錄的內容相同，用戶nao對該目錄具有讀寫權限。在WinSCP中通過在
本地文件和NAO機器人文件間簡單的“拖拽”操作就可以實現文件的上傳和下載。選中目錄中的文件，點擊右鍵，在彈出菜單中，可以進行刪除、重命
名、更改文件屬性等操作。
4.2.利用Putty遠程登錄NAO
啟動Putty，在配置窗口中輸入機器人IP地址，端口輸入22（SCP協議端口），點擊“打開”按鈕，在彈出的窗口中輸入用戶名nao和密碼nao，進入
NAO的遠程控制狀態。
監控NAOqi
NAOqi是機器人運行的主要軟件。NAOqi不運行，機器人的任何行為都無法完成。在機器人啟動過程中，NAOqi會自動啟動，腳本/etc/init.d/naoqi管理NAOqi的啟動過程。
控制NAOqi的命令包括如下4條：nao start、nao stop、nao restart和nao status。
(1) nao start命令：啟動NAOqi。
(2) nao stop命令：停止NAOqi。
(3) nao restart命令：重新啟動NAOqi。
(4) nao status命令：顯示NAOqi運行狀態。
4.3.Python庫安裝
pip是Python中常用的包管理工具，在NAO機器人預裝的Python2.7安裝包中，pip不是默認安裝的。
(1)下載pip安裝文件。下載地址:https://pypi.python.org/packages/source/p/pip/pip-10.0.1.tar.gz。
(2)將下載到本地的pip-10.0.1.tar.gz利用WinSCP上傳到NAO的/home/nao目錄下。
(3)登錄Putty，使用su命令將用戶由nao切換到root，密碼為root。root用戶對“/usr/lib/ python2.7/site-packages”目錄擁有寫權限。
(4)在NAO上運行如下命令：
tar -xzvf pip-10.0.1.tar.gz
cd pip-10.0.1
python setup.py install
tar是linux的解壓縮命令，運行后將pip安裝文件解壓縮到/home/nao/pip-10.0.1目錄下，文件中包括pip的安裝文件setup.py。最后利用
python運行setup.py完成安裝。安裝完成后，可以在NAO的Python庫目錄“/usr/lib/python2.7/site-packages”下看到新安裝的pip相關目錄。