当前位置：文档库 › 循迹机器人

循迹机器人

专业综合实验实验报告

项目：自动循迹机器人的设计制作班级：电135班

姓名：

学号：

学期：2016-2017-1

一、实验过程记录调试步骤及方法

1.1实验过程记录

本人在这次实验中负责程序设计及调试工作,本次实验过程主要包括自动循迹机器人数字模型的建立与仿真设计、电路板的焊接、机器人安装与调试四个过程。

1.1.1自动循迹机器人数字模型的建立

本次实验的原理主要是通过对机器人的内、外侧电机的控制来实现对机器人速度和行进方向的控制，即通过主控制器对电机的控制来实现本次实验的目的。为了更好进行硬件设计，我们先建立系统的数学模型，来模拟机器人运动过程中会出现的情况以及定量分析所得到的结果。

本次实验建模我们采用混合法。实验硬件电路设计中，我们采用的四轮结构，驱动系统采用两轮差速驱动方式，后两个轮主要配合实现速度，前轮主要实现方向的确定，假设两侧车轮的运动方向相同，因而建模中不分前轮后轮，只区分内侧车轮和外侧车轮。假定左右两个驱动轮与地面之间没有滑动，也没有侧移，只是做纯粹的滚动，则机器人满足钢体运动规律。

仿真软件为MATLAB，实验中建立的数学模型如图1所示，采用一般PID器进行模拟机器人自动循迹的矫正，其中PID参数为：P=200，I=10，D=50，输出口2、5输出机器人内、外轮的理论转速变化曲线，输出口3、6输出应该给电机的PWM波变化波形，输出口4、7输出机器人内、外轮的实际转速的变化曲线，输出口1输出机器人的偏角的变化波形。

图1机器人的数学模型

1.1.2仿真设计

机器人的数据如下图2所示，机器人的车身宽度为0.15，长度0.22，初始速度为1.3m/s。

利用MATLAB 软件绘制仿真图，利用写字板将全部程序转换成.HEX 文件，载入后就可以进行仿真，使得最终偏角变为0，同时其他六个输出口都会输出相应的波形，由仿真结果可知，当传感器电路检测到当前的位置，将数据传送到单片机，单片机将通过定时器中断函数给两侧驱动电机输出符合实验要求的PWM 波，来控制内、外侧车轮的速度，实现电机的转向控制。实验过程中各功能仿真模块均能正常工作，说明此模型符合实验的要求。

图2机器人仿真数据

仿真结果是否正确的判定是偏转角最终是否变为0，仿真过程中将仿真数据转换为.HEX 文件，载入单片机，同时自己给定一个偏转角，进行仿真，仿真过后来看偏转角的变化情况以及内、外侧车轮的速度变化曲线。

图3给定值为15度时偏转角的变化曲线

时间（秒）

角度输出值

由于单片机通过定时器中断函数输出符合要求的PWM 波，来控制内、外侧车轮驱动电机的转速，从而来确定内、外侧车轮的速度，使得角度逐渐减小，直至减小为零，此时内、外车轮速度将相等，即都为机器人的初始速度。

图5外侧车轮实际速度变化曲线图6内侧车轮实际速度变化曲线

如图3所示，为当给定值为15度时偏转角的变化曲线，图5和图6分别为外侧和内侧车轮的实际速度变化曲线。由图中可以看出，由反馈的α得到的两侧车轮的实际速度一个为1.6左右，一个为1.05左右，随着机器人运动，反馈得到的角度也会变化，偏转角最终变为0，但内、外车轮左后的稳定速度都低于初始速度，由此可见，实际和理论还存在一定的误差。

图7给定角为30度时偏转角变化曲线

如图7所示，为当给定值为30度时偏转角的变化曲线，图8和图9分别为外侧和内侧车轮的实际速度变化曲线。由反馈的α得到的两侧车轮的实际速度一个为1.8左右，一个为0.8左右，随着机器人运动，反馈得到的角度也会变化，从而得到的实际速度也会发生变化，直到两侧车轮的速度相等，但内、外车轮左后的稳定速度都低于初始速度，由此可见，实际和

时间（秒）

机器人车轮实际速度输出

值

时间（秒）

机器人车轮实际速度输出值

时间（秒）

角度输出值

理论还存在一定的误差。

图8外侧车轮的实际速度变化曲线图9内侧车轮的实际速度变化曲线

1.1.3电路板的焊接

按照实验的初期设计电路来进行电路的焊接，主要是驱动电路板、显示板和传感器检测电路的焊接，焊接过程应该先焊接体积小的器件。如图10和图11分别为焊接好的显示板和驱动板。

显示板上主要是数码管显示电路、下载电路、按键电路、电源切换电路、传感器输入接口电路以及主控制器电路。

图10机器人的显示板

驱动板主要是由电机驱动电路、供电电源稳压电路、电源接口和控制信号接口电路以及电源开关电路组成。

时间（秒）

机器人车轮实际速度输出值

时间（秒）

机器人车轮实际速度输出值

图11机器人的驱动板

1.1.4机器人的组装和调试

按照前期所设计的系统硬件电路原理图，我们将机器人的驱动板、显示板、传感器检测电路板、驱动电机和车轮进行组装。首先将车轮和电机用螺丝固定在驱动板的对应位置，并将导线焊接连接好，再将传感器检测电路板用螺丝固定，安装在驱动板的前端，高度要靠近地面，便于检测。驱动板的器件安装好后则将显示板固定在驱动板上方，留有一定高度，固定好后，将对应的接口电路用杜邦线连接好的，至此机器人的组装完成。组装好的机器人如下图所示。

安装过程中最需要注意的是螺丝的情况，没有安装好将会影响机器人的使用、调试；如传感器的固定，可能在行进过程由于振动螺丝会松开，从而影响测量精度；显示板的行进过程中由于螺丝松散而出现晃动而可能影响杜邦线的连接，从而影响整个系统。

图12机器人安装效果图

组装好后，使用万用表进行机器人系统是否存在短路情况，如果存在短路情况则应该进行检查，不能进行程序的导入；检查无短路后方可进行程序导入。调试前应该先检查所用电源的电压大小，即锂电池的电压大小不应小于7.4V，确保机器人在运行过程中供电电压符合要求。自动循迹机器人的循迹功能实现首先是传感器检测电路的正常工作，因而我们先进行灰度检测，确定一个合适的灰度后进行调试。开启机器人开关，将其放在实验跑道上进行实地实验调试。我们观察机器人在直行道是否直走，拐弯时是否正常，速度是否达到要求，并根据观察结果在程序里改进参数，直至机器人行进达到要求。

1.2调试步骤及方法

由于本次实验我们需要进行程序编写，因而需要进行软硬件联调，即将程序编译和导入软件和机器人的硬件电路进行联合调试。本次实验中主要用到的软件有keil软件和STC-ISP，在keil中将程序编译好后，在STC-ISP中选中相对应的单片机，打开.HEX文件并烧入单片机，即可进行机器人的调试，并根据机器人的运动情况对程序中的相应的参数进行修改已达到实验要求。

1.2.1 keil软件单独调试

(1)打开keil，建立新工程，进行个各模块的程序编写。

(2)进行程序的编译，编译无错误后将生成.HEX文件。如下图所示。

图13实验程序编译结果

1.2.2软硬件联调

(1)将测量灰度的程序段注释去掉，同时将机器人速度确定的程序段注释掉，程序编译无错误后，将机器人通过程序下载接口与电脑相连，在STC-ISP中打开程序，将程序烧录单片机，然后进行灰度检测，打开对应串口，将接收的数据用文本显示出来，同时记录灰度检测值，记入下表1，烧录程序界面如图10所示，灰度检测接收数据界面如图11所示。

图10程序烧录单片机界面

将传感器分别放在黑色区域和白色区域，打开串口，进行数据接收，接收界面如下图所示。

图11接收数据界面

测量到的灰度值如下表所示。

表1测量的各传感器的灰度值

上述表格中，一共记录了五个灰度传感器分别对于黑色和白色的灰度值，其中传感器0-4代表的是传感器芯片接入单片机时所用的ADC转换口的序号，在测定灰度传感器的灰度值时，传感器对于黑色和白色的灰度值一定要相差大，如果对于黑色和白色的灰度值基本不变，则该灰度传感器可能已经坏了而不能使用。选取程序中所用到的判定值时，应该尽可能的偏离传感器对于白色的灰度值而靠近传感器对于黑色的灰度值，如上表所示，因为我们指定路径为黑色，判定时用到的灰度值即为黑色。

(2)灰度值测好后，将灰度检测模块程序注释掉，同时将电机速度确定模块的程序的注释去掉，重新进行程序的编译，再烧录进单片机，打开机器人电源开关、驱动开关，进行硬件检测，并根据观察到的现象进行程序的修改，直至机器人实现正确循迹。

1.2.3参数调试

要实现对机器人运动的正确控制，主要是靠驱动电机转速来决定，即内、外轮的速度，因而在程序中，主要改变电机驱动程序里的速度参数。首先给程序一个初始参数作为直行时

速度，再给左转弯和右转弯一个初始参数作为初始速度，然后开始进行调试。

首先确认机器人其他部件无问题之后，将电源安装到机器人的驱动板上，先打开驱动开关，将机器人放到指定轨道上，打开电源开关，机器人开始向前行进，当机器人过弯道时，观察机器人是否可以通过。机器人直行后通过第一个弯道时，机器人向外行进，说明内轮速度过大以致于内、外轮速度差过小，弯度过小，从而机器人不能通过弯道，而机器人通过半圆形弯道时，机器人总是跑不过弯道而偏离轨道，内、外轮的差值调整过后仍旧不能通过，考虑到可能是外侧车轮速度过小，因而我们增大外侧车轮速度来增大内、外轮速度差值，使得弯角更大，速度更快，从而通过半圆形弯道，而此时改过的参数可以通过大的弯道，小的弯道也容易过，待机器人顺利走完指定轨道一圈后，我们将机器人反向行进，此时检测到另一个方向的转弯时参数的测定，跟前面测定参数一样，当机器人跑过弯道时，注意观察小车的走向从而来改变内、外轮的大小和差值，或者直接将前面测得的参数互换位置放入，再进行机器人的行进，再根据观察到的现象进行修改，从而得到正确的程序。测定完左转和右转的参数以后，考虑到实验要求机器人的速度要达到1m/s以上，我们将之前所有测定的数据都增大，并保证机器人通过弯道时不出现差错，再测定机器人走完一圈所需的时间，测量出指定跑道的长度，再用跑道的长度除以时间得到速度，来判定参数是否符合要求，当参数不符合要求时，则重新修改再测定，反复测试修改后，得到符合要求的程序参数。以下为测试的最终参数。

表2机器人驱动程序参数

如上表所示，直行时输入电机的脉冲数为50，，两边速度一样，向左转弯时内轮驱动电机接收脉冲数为25，外轮为75；向右转弯时内轮驱动电机接收脉冲数为75，外轮为25。

二、实验结果处理与分析

2.1实验系统原理图

根据实验的要求，机器人系统采用单片机作为主控制器对电机进行控制，通过灰度传感器对路线进行检测，再将数据传输进单片机，由单片机进行相关处理，从而实现机器人的循迹。自动循迹机器人的系统主要包括主控系统、输入、输出串口通信模块、电机驱动模块、

传感器检测模块、数码管显示模块、稳压模块、按键模块。如下图所示为系统原理图。

图12系统原理图

2.2实验程序

2.2.1主程序

本次实验程序主要包括主程序、AD转换程序、PWM模块程序、电机驱动模块程序以及定时器中断程序。其中AD转换程序是将传感器采集到的路线信息进行AD转换送入到单片机中，而单片机根据输入的数据做出判断，通过串口通信输出PWM波，然后送入相应的驱动电机，完成一整套动作的执行。

下图为系统主程序流程图。首先开始系统初始化，传感器开始进行路径检测，当传感器检测到场地中的黑线，此时机器人的几个传感器的检测值都不同，从而来判断机器人轴线和线路中心线是否存在一个不等于零的角度，如果此时存在，那机器人偏离轨道，系统将会调用相应程序段，来判断机器人的动作方向做出相应调整；当机器人回到线路的中间时，系统将保持理想速度继续前进不变,直到寻迹结束停下。

图13系统程序流程图

主程序如下：

#include "stc15w.h"

#include "SCI.h"

#include "PWM.h"

#include "Motor.h"

#include "EXAD.h"

void delay_ms(int num);

void main()

{

P0M0 = 0x00;

P0M1 = 0x00;

P1M0 = 0x00;

P1M1 = 0x00;

P2M0 = 0x00;

P2M1 = 0x00;

P3M0 = 0x00;

P3M1 = 0x00;

P4M0 = 0x00;

P4M1 = 0x00;

P5M0 = 0x00;

P5M1 = 0x00;

P6M0 = 0x00;

P6M1 = 0x00;

P7M0 = 0x00;

P7M1 = 0x00;

//初始化串口

SCI1_Init(); //初始化SCI

PWM_Init(); //初始化PWM

InitEXAD (); //初始化EXAD

Motor(50,50); //设定电机转速初值

while(1)

{

if(GetEXADResult (1)>210)

{

Motor(50,50);

}

else if(GetEXADResult (0)>230)

{

Motor(75,25);

}

else if(GetEXADResult (3)>210)

{

Motor(25,75);

} //根据不同的AD转换结果进行不同速度转换void delay_ms(int num) //@11.0592MHz

{

unsigned char i, j;

_nop_();

i = 11;

j = 190;

while(num)

{

while (--j);

} while (--i);

num--;

i = 11;

j = 190;

}

2.2.2灰度检测模块程序

#include "stc15w.h"

#include "SCI.h"

#include "PWM.h"

#include "Motor.h"

#include "EXAD.h"

void delay_ms(int num);

void main()

{

P0M0 = 0x00;

P0M1 = 0x00;

P1M0 = 0x00;

P1M1 = 0x00;

P2M0 = 0x00;

P2M1 = 0x00;

P3M0 = 0x00;

P3M1 = 0x00;

P4M0 = 0x00;

P4M1 = 0x00;

P5M0 = 0x00;

P5M1 = 0x00;

P6M0 = 0x00;

P6M1 = 0x00;

P7M0 = 0x00;

P7M1 = 0x00; //初始化串口

SCI1_Init(); //初始化SCI

PWM_Init(); //初始化PWM

InitEXAD (); //初始化EXAD

Motor(50,50); //设定电机转速初值

SendString("123");

while(1)

{

SendString("000");

SendNum(GetADCResult(0));

SendString("111");

SendNum(GetADCResult(1));

SendString("222");

SendNum(GetADCResult(3));

2.2.3AD转换程序

图14AD转换程序流程图

AD转换程序：

#include "EXAD.h"

/发送结果到PC

void ShowResult(unsigned char ch)

{

// SendData(ch); //显示通道号

// SendData(GetEXADResult(ch)); //显示EXAD高8位结果

// SendData(EXAD_LOW2); //显示低2位结果

}

?读取转换结果

----------------------------*/

unsigned char GetEXADResult(unsigned char ch)

{

unsigned char i=0;

EXAD_CONTR = EXAD_POWER | EXAD_SPEEDLL | ch | EXAD_START; for(i=0;i<5;i++);

while (!(EXAD_CONTR & EXAD_FLAG));//等待AD转换完成

EXAD_CONTR &= ~EXAD_FLAG; //Close AD转换

return ADC_RES; //返回AD转换结果

}

/初始化EXAD

void InitADC()

{

P1ASF = 0xff; //设置P1口为AD口

EXAD_RES = 0; //清除结果寄存器

EXAD_CONTR =EXAD_POWER | EXAD_SPEEDLL;

Delay_EXAD(2); //EXAD上电并延时

}

/*----------------------------

软件延时

----------------------------*/

void Delay_EXAD (WORD n)

{

WORD x;

while (n--)

{

x = 5000;

while (x--);

}

2.2.4PWM整定程序

#include "STC15W.h"

#include "PWM.h"

sfr PIN_SW2 = 0xba;

void PWM_Init(void)

{

PIN_SW2 |= 0x80; //使能访问XSFR

PWMCFG = 0x00; //配置PWM的输出初始电平为低电平

PWMCKS = 0x00; //选择PWM的时钟为Fosc/（0+1）

PWMC = 400; //设置PWM周期

PWM2T1 = 0x0000; //设置PWM2第1次反转的PWM计数

PWM2T2 = 100* 2/10; //设置PWM2第2次反转的PWM计数

//占空比为(PWM2T2-PWM2T1)/PWMC PWM2CR = 0x00; //选择PWM2输出到P3.7,不使能PWM2中断

PWM4T1 = 0x0000; //设置PWM2第1次反转的PWM计数

PWM4T2 = 100*2/10; //设置PWM2第2次反转的PWM计数

//占空比为(PWM4T2-PWM4T1)/PWMC PWM4CR = 0x00; //选择PWM2输出到P2.2,不使能PWM2中断

PWMCR = 0x05; //使能PWM信号输出

PWMCR |= 0x80; //使能PWM模块

PIN_SW2 &= ~0x80;

P23=P21=0;

}

2.2.5电机驱动程序

#include "Motor.h"

#include "PWM.h"

sbit PWM2_Pin=P3^7;

sbit PWM3_Pin=P2^1;

sbit PWM4_Pin=P2^2;

sbit PWM5_Pin=P2^3;

void Motor(signed int left,signed int right)

{

P23=P21=0;

P_SW2 |= 0x80; //使能访问XSFR

PWM2T1 = 0x0000; //设置PWM2第1次反转的PWM计数

PWM2T2 = 100 * right / 10; //设置PWM2第2次反转的PWM计数

//占空比为(PWM2T2-PWM2T1)/PWMC

PWM2CR = 0x00; //选择PWM2输出到P3.7,不使能PWM2中断

PWM4T1 = 0x0000; //设置PWM2第1次反转的PWM计数

PWM4T2 = 100* left/ 10; //设置PWM2第2次反转的PWM计数

//占空比为(PWM4T2-PWM4T1)/PWMC

PWM4CR = 0x00; //选择PWM2输出到P2.2,不使能PWM2中断

PWMCR = 0x05; //使能PWM信号输出

PWMCR |= 0x80; //使能PWM模块

PIN_SW2 &= ~0x80;

}

2.2.6串口通信模块程序

#include "SCI.h"

bit busy;

void SendData(BYTE dat);

void SendString(char *s);

void SCI1_Init()

{

ACC = P_SW1;

ACC &= ~(S1_S0 | S1_S1); //S1_S0=0 S1_S1=0

P_SW1 = ACC; //(P3.0/RxD, P3.1/TxD)

#if (PARITYBIT == NONE_PARITY)

SCON = 0x50; //8位可变波特率

#elif (PARITYBIT == ODD_PARITY) || (PARITYBIT == EVEN_PARITY) || (PARITYBIT == MARK_PARITY)

SCON = 0xda; //9位可变波特率,校验位初始为1

#elif (PARITYBIT == SPACE_PARITY)

SCON = 0xd2; //9位可变波特率,校验位初始为0

#endif

T2L = (65536 - (FOSC/4/BAUD)); //设置波特率重装值

T2H = (65536 - (FOSC/4/BAUD))>>8;

AUXR = 0x14; //T2为1T模式, 并启动定时器2

AUXR |= 0x01; //选择定时器2为串口1的波特率发生器

ES = 1; //使能串口1中断

EA = 1;

}

/*----------------------------

UART 中断服务程序

-----------------------------*/

void Uart() interrupt 4 using 1

{

if (RI)

{

RI = 0; //清除RI位

P0 = SBUF; //P0显示串口数据

P22 = RB8; //P2.2显示校验位

}

if (TI)

{

TI = 0; //清除TI位

busy = 0; //清忙标志

}

/*----------------------------

发送串口数据

----------------------------*/

void SendData(BYTE dat)

{

while (busy); //等待前面的数据发送完成

ACC = dat; //获取校验位P (PSW.0)

if (P) //根据P来设置校验位

{

#if (PARITYBIT == ODD_PARITY)

TB8 = 0; //设置校验位为0

#elif (PARITYBIT == EVEN_PARITY)

TB8 = 1; //设置校验位为1

#endif

}

else

{

#if (PARITYBIT == ODD_PARITY)

TB8 = 1; //设置校验位为1

#elif (PARITYBIT == EVEN_PARITY)

TB8 = 0; //设置校验位为0

#endif

}

busy = 1;

SBUF = ACC; //写数据到UART数据寄存器}

/*----------------------------

发送字符串

----------------------------*/

void SendString(char *s)

{

while (*s) //检测字符串结束标志{

SendData(*s++); //发送当前字符}

}

void SendNum(int num)

{

unsigned char num_temp[6];

unsigned char i=1;

SendData(num/10000+0x30);

SendData(num%10000/1000+0x30);

SendData(num%1000/100+0x30);

SendData(num%100/10+0x30);

SendData(num%10+0x30);

SendData(0x20);

}

三、实验心得体会

本次实验为其两周，虽然时间不算长，但是各种安排比较紧凑，时间的利用也很充分，让我们收益匪浅。

实验初期写出设计报告，使得每个人对于本次实验都有一个初步的印象：做什么和如何做。程序设计过程也出现了不少的问题，有比较简单和比较难的问题，如（1）在做仿真实验时，在电路搭建完成设置参数时，对于M文件的程序编写完成以及其他参数设置完成后进行仿真，但总是有错误，不能仿真。经过询问老师后发现，文件名、参数名没有一致，修改一致后可以正常仿真了。（2）进行电路焊接时，之前并没有接触过贴片式器件的焊接，所以不懂如何焊接好，在老师的示范下，知道如何进行贴片式器件的焊接，焊接时，不能熟练的使用烙铁，所以焊接不太美观或者直接将器件焊坏，焊坏电路板使焊盘掉落；焊接时也忘了焊接顺序，导致有些器件焊接困难；（3）由于对自动寻迹轮式机器人运动的数学模型理解不是很透彻，在连接好电路后仿真的结果一直不是很理想，最后输出的调整脚总不为零。在多次询问和老师后，对各个参数进行重新设置之后基本满足了要求。（4）小车组装时，由于不懂系统中一些器件的位置无法正确安装，或者直接安装错误，询问同学后，同时自己摸索后，得以组装成功；（5）调试程序时，由于焊接的问题，程序的烧入时总是烧入不进去，也因为驱动没有安装好；程序设计初期由于速度设置不当，导致机器人在线路上跑动时速度过慢，拐弯时拐不过去，经过在程序里修改后，机器人行进满足要求。

通过这次实验，回顾一下以前学过的知识，如《电路分析》、《电力电子技术》、《电机学》、《电力拖动》、《自动控制原理》、《传感器与检测技术》、《电机控制技术》等课程的理论和实验知识，了解了自动循迹机器人的工作原理，以及实现过程所需要的哪些必需模块。在本次实验中，运用到如MATLAB、VC++、visio、CAD、keil、Atlium Designer等软件，使得自己对于专业运用软件有了更进一步的熟悉。但由于只是浅显的理解，所以以后还要继续学习。通过本次实验，锻炼了自己解决问题的能力，逐步培养自己独立思考的能力，使得我更好的提高自身的专业素质和能力。这次课程设计认识到了实践和理论的巨大差别,也认识到只有在实践中才能积累经验，才能更快更好的提高自己。

在这次课程设计中，我收获了许多。虽然本次设计只是我们学习过程中的一次任务，但是通过这次设计我收获颇多，受益匪浅。通过各种课内实验让我养成解决问题的习惯，养成解决复杂工程问题的想法和意识，懂得了无论做什么事情都需要耐心，细心和坚持不懈，同时也认识到了学习他人，虚心请教和团队的重要性。同时对于自己的动手能力有了一定的提高，让我在以后的实践中更好的进行动手操作。

智能搬运机器人项目可行性研究报告

智能搬运机器人项目可行性研究报告 xxx集团

第一章总论一、项目概况（一）项目名称智能搬运机器人项目（二）项目选址 xx经济开发区对周围环境不应产生污染或对周围环境污染不超过国家有关法律和现行标准的允许范围，不会引起当地居民的不满，不会造成不良的社会影响。（三）项目用地规模项目总用地面积53800.22平方米（折合约80.66亩）。（四）项目用地控制指标该工程规划建筑系数54.20%，建筑容积率1.07，建设区域绿化覆盖率7.95%，固定资产投资强度177.40万元/亩。（五）土建工程指标项目净用地面积53800.22平方米，建筑物基底占地面积29159.72平方米，总建筑面积57566.24平方米，其中：规划建设主体工程42271.13 平方米，项目规划绿化面积4576.82平方米。（六）设备选型方案项目计划购置设备共计110台（套），设备购置费5114.16万元。

（七）节能分析 1、项目年用电量635631.19千瓦时，折合78.12吨标准煤。 2、项目年总用水量35246.18立方米，折合3.01吨标准煤。 3、“智能搬运机器人项目投资建设项目”，年用电量635631.19千瓦时，年总用水量35246.18立方米，项目年综合总耗能量（当量值）81.13 吨标准煤/年。达产年综合节能量22.88吨标准煤/年，项目总节能率 28.66%，能源利用效果良好。（八）环境保护项目符合xx经济开发区发展规划，符合xx经济开发区产业结构调整规划和国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明显的影响。（九）项目总投资及资金构成项目预计总投资18832.94万元，其中：固定资产投资14309.08万元，占项目总投资的75.98%；流动资金4523.86万元，占项目总投资的24.02%。（十）资金筹措该项目现阶段投资均由企业自筹。（十一）项目预期经济效益规划目标预期达产年营业收入38760.00万元，总成本费用29806.75万元，税金及附加363.39万元，利润总额8953.25万元，利税总额10551.57万元，

四足机器人设计方案书

浙江大学“海特杯”第十届大学生机械设计竞赛“四足机器人”设计方案书

“四足机器人”设计理论方案自从人类发明机器人以来，各种各样的机器人日渐走入我们的生活。仿照生物的各种功能而发明的各种机器人越来越多。作为移动机器平台，步行机器人与轮式机器人相比较最大的优点就是步行机器人对行走路面的要求很低，它可以跨越障碍物，走过沙地、沼泽等特殊路面，用于工程探险勘测或军事侦察等人类无法完成的或危险的工作；也可开发成娱乐机器人玩具或家用服务机器人。四足机器人在整个步行机器中占有很大大比重，因此对仿生四足步行机器人的研究具有很重要的意义。所以，我们在选择设计题目时，我们选择了“四足机器人”，作为我们这次比赛的参赛作品。一.装置的原理方案构思和拟定：随着社会的发展，现代的机器人趋于自动化、高效化、和人性化发展，具有高性能的机器人已经被人们运用在多种领域里。特别是它可以替代人类完成在一些危险领域里完成工作。科技来源于生活，生活可以为科技注入强大的生命力，基于此，我们在构思机器人的时候想到了动物，在仔细观察了猫.狗等之后我们找到了制作我们机器人的灵感，为什么我们不可以学习小动物的走路呢，于是我们有了我们机器人行走原理的灵感。为了使我们所设计的机器人在运动过程中体现出特种机器人的性能及其运动机构的全面性，我们在构思机器人的同时也为它设计了一些任务： 1. 自动寻找地上的目标物。 2. 用机械手拾起地上的目标物。 3．把目标物放入回收箱中。 4. 能爬斜坡。图一如图一中虚线所示的机器人的行走路线，机器人爬过斜坡后就开始搜寻目

标物体，当它发现目标出现在它的感应范围时，它将自动走向目标，同时由于相关的感应器帮助，它将自动走进障碍物中取出物体。二.原理方案的实现和传动方案的设计：机器人初步整体构思如上的图二和图三，四只腿分别各有一个电机控制它的转动，用一个电机驱动两条腿的抬伸。根据每只腿的迈步先后实现机器人的前进，后退，左转和右转，在机器人腿迈出的同时，它也会相应地进行抬伸，具体实现情况会在下文详细说明。图二图三机器人初步整体构思如上的图二和图三，四只腿分别各有一个电机控制它的转动，用一个电机驱动两条腿的抬伸。根据每只腿的迈步先后实现机器人的前进，后退，左转和右转，在机器人腿迈出的同时，它也会相应地进行抬伸，具体实现情况会在下文详细说明。任务的实现主要是利用单片机来控制机器人的四条腿以及几个传感器的共同工作，并通过它们的协调工作来完成的。如图一中所示，让机器人爬过了斜坡之后，就先进行扫描，如果发现有目标出现在它的视野之内，它就会寻着目标前进。如果没有发现目标，机器人会原地转弯并搜寻在它视野之外的目标。由于目

【K12学习】《搬运机器人》教学设计

《搬运机器人》教学设计课题：智能搬运 #### 一、背景分析搬运机器人是近代自动控制领域出现的一项高新技术，涉及到了力学，机械学，电器液压气压技术，自动控制技术，传感器技术，单片机技术和计算机技术等学科领域，已成为现代机械制造生产体系中的一项重要组成部分。它的优点是可以通项目分析过编程完成各种预期的任务，在自身结构和性能上有了人和机器的各自优势，尤其体现出了人工智能和机器人的适应性。课程设置这一项目，其一是让学生了解当代机器人在工业中的应用与发展，理解搬运机器人的一般工作原理；其二是通过自己设计编程制作搬运机器人，理解传感器的工作原理，掌握程序的设计思想，并且使机器人能完成简单的项目任务。学生此前已经初步掌握了机器人的搭建技巧，能够根据任务设计制作简单的机器人结构，同时对机器人编程软件NXT Programming也有了一定的认识，能够完成简单的程序设计。在学情分析此基础上设计制作搬运机器人，在设计上更能体现学生的创新思维，以及编制程序的逻辑思维能力，同时于课程结果评价的可视化及挑战性，小组通过分工与协作，在兴趣以及好奇心的驱使下，能

够完成具有一定挑战性的任务。二、教学目标及重难点知识与技能掌握机器人项目实现的一般方法和技巧；掌握程序的优化方法。能够通过小组合作搭建具有一定功能的机器三维目标过程与方法人结构；会对机器人结构进行创新、优化设计。情感态度价值观增强对结构、系统等技术思想的理解；激发对机器人的兴趣，加深对技术的理性思考。重难点三、教法学法重点难点掌握项目中的程序编写技巧和优化方法。多条件判断的实现。创设情境法：通过图片、视频等形式，实现将抽象任务形象化，通过角色扮演让学生身历其境的理解任务的要求与目标。教法任务驱动法：通过具体明确的任务驱动学生讨论、交流，培养学生的分析能力、判断能力、解决问题的能力以及自主学习、合作探究的意识。合作学习法：注重培养学生的协作精神，让学生在讨论中学习。学法探究学习法：设置探究问题，培养学生的创新思维和自主学习能力。四、教学过程观看视频，了解项目的比赛流程和规则。活动内容学生活动教师活动提出任务：观看视频，了解智能搬运项目的比赛流程和规则。分析：智能搬运的比赛规则观看视频，了解机器人完讨论：机器人执行什么任成任务的执行过程，分析务，比赛的规则。比赛规则： 1、小组合作完成比分组回答、补充。比赛规则

基于单片机的四足机器人

—－可编辑修改，可打印—— 别找了你想要的都有！精品教育资料——全册教案，，试卷，教学课件，教学设计等一站式服务—— 全力满足教学需求，真实规划教学环节

最新全面教学资源，打造完美教学模式深圳大学期末考试试卷开/闭卷开卷A/B卷N/A 课程编号1303270001 1303270002 课程名称EDA技术与实践（2）学分2.0 命题人(签字) 审题人(签字) 2015 年10 月20 日设计考试题目：完成一个集成电路或集成系统设计项目基本要求：2-3位同学一组，完成一个完整的集成电路设计项目或是一个集成系统设计项目。规格说明： 1.题目自定。 1)集成电路设计项目 i.若为IC设计项目需要完成IC设计的版图。 ii.若采用FPGA实现数字集成电路设计，需要进行下板测试。 2)集成系统设计项目，需使用FPGA开发板或嵌入式开发板，完成一个完整的集成系统作品。 3)作品需要课堂现场演示，最后提交报告，每个小组单独一份报告，但需阐述各个成员的工作。 2.评分标准：

机器人设计与制作课程设计报告(2011)-框架

“机器人设计与制作”课程设计报告特种作业机器人专业：楼宇自动化班级： 08级2班设计人及学号：张峰豪 66 指导教师：王国江完成日期： 2011年11月

一、设计目的：利用机器人平台进行具体的项目实施。在这次设计过程中主要是要求机器人在特殊情况下的运用，运用情况是在不知道着火地点的情况下进行探测，探测出火源所在地，并启动灭火程序和机械进行灭火。考虑到现有装备和条件，不要求在机器人实现的时候实现灭火，但要求机器人在寻找到火源的时候能够及时有效的报警，并提供火源位置。二、设计任务：首先对机器人进行选择根据实验室现有设备和实验的需要我们先选取了实验小车，小车经过行进假想是按照房屋建筑的内边缘也就是房屋的内壁进行行进，行进过程是挨个房屋一个接一个的搜索。如果查找到火源的所在则停下来并且报警。如果不停下来则继续行进。在行进过程中如果小车碰到了房屋的墙壁这自动矫正方向继续行进。三、设计要求：综合分析了小车的各项性能以及我们本次课程所需要达到的要求得出一下设计中必须注意的环节和要求。 1：小车的报警的处理，小车的目的是发现火源并报警灭火。因为实验设备限制以及自身学习的原因故不能实现灭火这项功能但是要实现报警。 2：小车行进的设计，在小车运动过程中肯定会碰到房屋墙角或者墙

壁，而小车碰撞之后的方向矫正以及行进速度等一系列问题必须考虑。 3：小车初始行进路线的考虑，因为没有无线遥控系统，则在给小车的初始设计时就要是小车能够按照预定的速度预定的方向进行行走。4：程序编写的代码和相关传感器的编好及选择，因为我们使用的小车有5个碰撞传感器和两个红外传感器。考虑到多个传感器的使用和配合以及红外传感器探测热源的使用。须详细谅解各个传感器所对应的编号以及对应的使用范围和方法，以便于编辑程序时把控好程序。5：小车的拐弯弧度，因为设计到小车有90度，270度以及360度的转弯情况，所以要根据车身大小和间出口宽度以及转角读书综合考虑设计出小车的转角弧度，亦随之设计出小车的左右轮转向的速度以此来达到控制小车转向弧度的目的。四、系统设计： 1、介绍所使用的硬件情况及工作原理。图一机器人小车全图

2014年中国第一届机器人旅游大赛

2014年中国第一届机器人旅游大赛 “越野游”竞赛规则（室内地毯跑道１.0版）一、竞赛类别 §1.1竞赛级别类型设置二、机器人及报名要求 1、机器人由其教练操作启动和停止。 2、尺寸形状，要适应赛场地，不得伤害人，不得损坏场地与环境。 3、允许机器人在比赛中，为了降低重心等目的自动变形，但不得抛洒任何物体。 4、越野过程中，机器人可能会发生碰撞，要有相应的对策，但不允许恶意竞争。 5、参赛对象：在校学生为主研制的机器人。三、场地、路线、环境 1、场地室内地毯跑道运动场。地毯与探险寻宝场地相同。路途中摆放由密度板、塑料、布料、金属、沙、水等制成的特殊障碍设施。不抢道比赛时，机器人沿白色引导线跑。引导线宽度约23-26mm，两条引导线间距为500mm。２、赛道/跑道红色中心分隔线和场地边框线，线宽约23-26mm；也可以是200-600mm高宣传布，但底部和顶部各有一条30mm以上的肯定是红色。机器人从起点出发后，沿赛道前行，然后围绕中心分隔线逆时针前进, 第２圈开始可抢跑道。四、障碍

模仿野外环境，障碍的制作也不求精细，表现为尺寸有误差。用普通密度板制作，表面为密度板原色。 1、双驼峰为连续两个等腰三角条（峰高100mm，底边总长1200mm，宽度覆盖3个赛道）。 2、悬崖高坡道,长600mm×高150mm；低坡道,长500mm×高125mm；悬崖间距30mm，底边总长1200mm(以后将适度增加高低差及间距),宽度覆盖3个赛道。３、梯形山峰四层梯形：第一层（底层），宽度覆盖3个赛道1500，，长1200mm；第二层，宽度覆盖2.5个赛道，长1250mm；第三层，宽度覆盖2.5个赛道，长750mm；第四层，宽度覆盖0.5个赛道，长250mm。各层厚度均为９mm。４、波浪板与探险寻宝游相同，此略。五、竞赛程序、计时、排序分组竞赛，每组１－３名机器人。采用秒表计时。１、初赛：各小组成绩混合排序，得出名次。前50%机器人进入复赛。２、复赛：各小组成绩混合排序，得出名次。前９个机器人进入决赛。３、决赛：各小组成绩混合排序，得出名次。如时间相同，根据上一轮比赛成绩决定次序。根据报名情况及赛场条件，实际赛场以报名后发布的为准。六、其他１、计划采用９mm 的中密度板制作（不包括波浪板）。２、如与组委会规章不一致的，以组委会规章为准。

基于单片机及传感器的机器人设计与实现

基于单片机及传感器的机器人设计与实现摘要:本设计基于单片机及多种传感器，完成了一个自主式移动机器人的制作。单片机作为系统检测和控制的核心，实现对机器人小车的智能控制。反射式红外光电传感器检测引导线，使机器人沿轨道自主行走；使用霍尔集成片，通过计车轮转过的圈数完成机器人行走路程测量；接近开关可探测到轨道下埋藏的金属片，发出声光信息进行指示，并能实时显示金属片距起点的位置。关键词：单片机; 机器人; 传感器 1前言机器人技术是融合了机械、电子、传感器、计算机、人工智能等许多学科的知识，涉及到当今许多前沿领域的技术。一些发达国家已把机器人制作比赛作为创新教育的战略性手段。如日本每年都要举行诸如“NHK杯大学生机器人大赛”、“全日本机器人相扑大会”、“机器人足球赛”等各种类型的机器人制作比赛，参加者多为学生，旨在通过大赛全面培养学生的动手能力、创造能力、合作能力和进取精神，同时也普及智能机器人的知识.[1] 开展机器人的制作活动，是培养大学生的创新精神和实践能力的最佳实践活动之一，特别是机电专业学生开展综合知识训练的最佳平台。本文针对具有引导线环境下的路径跟踪这一热点问题，基于单片机控制及传感器原理，通过硬件电路制作和软件编程，制作了一个机器人，实现了机器人的路径跟踪和自动纠偏的功能，并能探测金属，实时显示距离。 2机器人要完成的功能选取一块光滑地板或木板，上面铺设白纸，白纸上画任意黑色线条（线条不要交叉），作为机器人行走的轨迹，引导机器人自主行走。纸下沿黑线轨迹随机埋藏几片薄铁片，铁片厚度为0.5～1.0mm。机器人沿轨迹行走一周，探测出埋藏在纸下铁片，发出声光报警，并显示铁片距离起点的位置。 3 硬件设计方案机器人总体构成

机器人循迹活动设计

机器人循迹活动设计活动一：选择搭建材料完成机器人制作活动目标： 1.选择机器人搭建材料。 2.尝试组装机器人，安装主机、电机和光电传感器。活动器材：乐高器材，主机、马达、传感器等等活动描述：通过已有学习机器人的基础，完成机器人的组装，遇到问题可以通过说明书或请求老师帮助进行解决。活动二：认识编程软件，让机器人动起来活动目标： 1.认识机器人编程软件中的“运动模块”。 2.尝试运用编程软件让机器人动起来。活动器材：笔记本电脑、Lego Mindstorm编程软件活动描述：通过已有学习机器人基础的学生讲解，让其余学生了解如何运用编程软件中的“运动模块”让机器人动起来，并且知道如何控制机器人完成前进、后退，转向等行为。活动三：探究机器人循迹运动活动目标： 1.认识传感器的主要部件，学习轨迹传感器的工作原理。 2.通过程序的编辑过程，掌握循迹机器人的控制技术。活动器材：笔记本电脑、Lego Mindstorm编程软件、比赛场地活动描述：

编写机器人循迹程序，让机器人从起点出发，沿着指定路线（黑线）运动，直到再次回到起点区。机器人起始状态完全在起点区内，当机器人再回到起点区时，机器人须有一半以上机身在起点区内。活动四：机器人循迹运动比赛活动目标： 1.通过比赛活动，增强参与、竞争、实践、协作意识。活动器材：笔记本电脑、Lego Mindstorm编程软件、比赛场地活动描述：机器人从起点出发，在规定场地内按照指定路线（黑线）完成循迹活动，直到机器人再次回到起点区即为一次活动结束。机器人成功完成循迹活动的，以秒为单位作为比赛成绩，谁消耗的时间越少越优秀。

智能搬运机器人设计

简易搬运机器人设计摘要：该设计主要是针对第十届全国机器人大赛比赛要求设计，具有手动自动的搬运固定物体的能力。大体分为机械部分和电子质控部分，机身采用铝合金框架结构，使用三角全向轮作为底盘，制控部分由DSP2812作为主CPU与下位机进行并行通信控制系统。关键词：铝合金；全向轮；上位机；下位机；DSP2812；并行通信。 Manual Control Robot Design of Simple Handling Robotics Abstract:The design is directed to rules of Tenth National Robotics Competition, witch has manual operation and automatic operation.This robot roughly decompose mechanical parts and electronics parts.Aluminum cover all robot,it is base use triangle with mecanum.Control part use DSP2812 as the main CPU and lower CPU use mega128,use parallel communication contact main and lower. Keywords:Aluminum; Mecanum;DSP2812;Lower CPU;Main CPU;Parallel Communication

目录 1 前言 (1) 1.1 选题背景 (2) 1.2 设计的研究内容与意义 (2) 2 方案的设计 (3) 2.1 总体方案的设计 (3) 2.2 运动控制 (4) 2.2.1 全向轮结构和特性 (4) 2.2.2 以全向轮为基础的三角底盘 (5) 2.2.3 升降机构的特性（结构简图见附录） (7) 2.2.4 夹取机构特性（结构简图见附录） (7) 2.3 电子功能模块的选择和特性 (7) 2.3.1 伺服器 (8) 2.3.2 编码盘 (12) 2.3.3 光电传感器 (14) 3 中央控制系统 (16) 3.1 CPU的选择与软件控制 (16) 3.1.1 主CPU的选择 (16) 3.1.2 C28x系列芯片的主要性能如下 (16) 3.1.3 DSP电源模块 (18) 3.2 下位机的功能简介 (19) 3.3 DSP的最小工作系统以及采样 (19) 3.3.1 DSP2812的最小工作系统原理图 (19) 3.3.2 DSP对码盘的采样以及定位算法 (20) 3.3.3 DSP对传感器采样 (23) 3.4 下位机的工作以及与主机通信 (25)

搬运机器人技术报告

2015中国工程机器人大赛暨国际公开赛（RoboWork）机器人搬运工程（此处填写所参加赛事项目名称）技术报告参赛学校：队伍名称：参赛队员：带队教师：（附联系方式）二〇一五年七月

第一章前言机器人竞赛是一项体育与高科技结合的对抗项目，涉及机械电子、智能控制、计算机技术、人工智能等多种学科和研究领域，是培养信息、自动化科技人才，展示高科技成果，促进实用化和产业化的新途径。各类机器人大赛的举办，对于普及机器人科学技术，促进人工智能与机器人技术的研究和应用都将产生重要推动作用。江苏省大学生机器人大赛每两年举行一次。继 2004 年举办以来，经过近四年的努力和各方面的大力支持，江苏省的大学生机器人水平已走在全国前列，在中国机器人大赛、CCTV 杯电视机器人大赛、亚太机器人挑战赛、ROBOTCUP 足球世界杯的国内外机器人大赛中屡创佳绩。第一章方案论证根据设计要求，本系统主要由控制器模块、稳压电源模块、寻迹传感器模块、直流电机及其驱动模块、电压比较模块等模块构成。为较好的实现各模块的功能，我们分别设计了几种方案并分别进行了论 1.1 车体方案 1：购买玩具电动车。购买的玩具电动车具有组装完整的车架车轮、电机及其驱动电路。但是一般的说来，玩具电动车具有如下缺点：首先，这种玩具电动车由于装配紧凑，使得各种所需传感器的安装十分不方便。其次，这种电动车一般都是前轮转向后轮驱动，不能方便迅速的实现原地保持坐标转 90 度甚至180 度的弯角。再次，玩具电动车的电机多为玩具直流电机，力矩小，空载转速快，负载性能差，不易调速。因此我们放弃了此方案。方案2：自己制作电动车。首先确定车的模型。我们有过两种想法：一、车子做成四轮的：中间装同轴电机的两个轮子作为驱动；二、车子做成三轮的，后面两轮驱动，前面装万向轮。经过讨论，我们最终确定第一种想法。考虑到小车必须能够前进、倒退、停止，并能灵活转向，中间装同轴电机的两个轮子作为驱动。一个电机控制一边的轮子，一个正转，一个反转，这样实现转弯。为了能控制车轮的转速，可以采取PWM 调速法，即由单片机输出一系列频率固定的方波，再通过功率放大来驱动电机，在单片机中编程改变输出方波的占空比就可以改变加到电机上的平均电压，从而可以改变电机的转速。左右轮两个电机转速的配合就可以实现小车的前进、倒退、转弯等功能。在安装时我们保证两个驱动电机同轴。这种结构使得小车在前进时比较平稳，可以避免出现后轮过低而使左右两驱动轮驱动力不够的情况。对于车架材料的选择，我们经过比较选择了铝板。用有铝板的车架比塑料车架更加牢固，比铁制小车更轻便，美观。综上考虑，我们选择了方案2。 1.1传感器的安装 1.1.1 循迹原理第一种是采用光敏三极管。即利用经高亮的LED灯发射出来的光在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点，在小车行驶过程中不断地向地面发射白光，当白光遇到白色纸时发生漫反射，反射光被装在小车上的光敏三极管接收；如果遇到绿线则红外光被吸收，小车上的光敏三极管接收不到反射光。单片机就是否收到反射回来的反射光为依据来确定白线的位置和小车的行走路线。第二种是采用摄像头。通过摄像头采集数据，再将数据送入单片机处理。容易看出，处理摄像头采集回来的数据比较复杂，速度慢而且占用较大的CPU 资

机器人设计论文

绿化植树机器人设计摘要：这个机器人是针对大量绿色植树而设计的，利用机械四足作为其活动方式，机器人通过视频识别系统在有限范围内对地形与植被作出判断，然后通过自动行走系统移动到目标地点前面，再通过机械手取出携带的植物幼苗，通过这个可以360度旋转的机械臂进行种植工作，机械臂可以进行种植、培土、等工作。种植完成后还将用一层可分解的塑料薄膜覆盖植物幼苗，保证其在能够自行成长前的安全。关键词：绿化植树、四足行走、山坡作业、视频识别、机械臂操作设计背景：地球现在正面临着绿色植被在不断减少的危机，而人类也因为这样要面对日益严峻的环境问题。大量植树还原绿色植被是一个相当重要的手段来解决这个难题，但是依靠人力去做的话，效率始终不够高。所以在这里我想设计一个专门用于大作业量的绿化植树机器人。设计思路：这个机器人，是需要面对山坡这样的陡峭地形的，由于特殊的使用环境，机器人的活动方式要求能够灵活的应对颠簸不平的土地，机械四足需要能够根据不同的地势调整四足的高度，确保平稳的行走，这种活动方式才能使机器人轻松到达山崖大部分位置。移动起来必须十分的轻巧，以避免对其他植物的伤害。由于这个机器人对视频识别有着较高的要求，所以必须在这方面有所突破，同时当发现有杂草或者有害植物的时候，还可以通过高温蒸汽将其杀死，来保证种植的植物幼苗的生长。360度旋转的机械臂可以保证种植过程的顺利进行。详细具体设计方案：一．整体结构： 1.整个机器人分成上下两大部分，上部分是机械手臂，主要实现机器人的整个种植操作，下部是机器人的机身和四足，包括：植物幼苗存放仓、红外线距离测量仪、摄像头、电脑处理系统。 2.机器人是通过电力驱动的，所以必须携带储电池，也是安装在机身。二．中央处理系统：机器人的机身将安装一个中央处理系统，作为机器人的大脑，它主要调节机器人三大系统：机械四足行走系统、机器人视觉系统、机械臂控制系统。中央处理系统要接收和分析红外线距离测量仪、摄像头、机械臂传感器等反馈信息，以及控制四足的行进系统、机械臂操作等。三．机械四足行走系统： 1.机械四足的形状：一开始的时候，我曾经很困惑于如何把握行走稳定与行走速度之间的平衡，后来设想出仿人类四肢的关节加上圆形的脚盘这个方案，总体感觉可以满足行走的需要。 2.如何实现行进：参考了机械小狗的设计，将机械四足连接在机器人的中央处理系统而成为一个整体，接受中央处理系统的控制。每次改变一个机械足的位置，实现整个机器人的行

精品-智能机器人设计与制作word

智能机器人的设计与制作WORD版本可编辑

智能机器人的设计与制作引言近几年机器人已成为高技术领域内具有代表性的战略目标。机器人技术的出现和发展，不但使传统的工业生产面貌发生根本性变化，而且将对人类社会产生深远的影响。随着社会生产技术的飞速发展，机器人的应用领域不断扩展。从自动化生产线到海洋资源的探索，乃至太空作业等领域，机器人可谓是无处不在。目前机器已经走进人们的生活与工作，机器人已经在很多的领域代替着人类的劳动，发挥着越来越重要的作用，人们已经越来越离不开机器人帮助。机器人工程是一门复杂的学科，它集工程力学、机械制造、电子技术、技术科学、自动控制等为一体。目前对机器人的研究已经呈现出专业化和系统化，一些信息学、电子学方面的先进技术正越来越多地应用于机器人领域。目前机器人行业的发展与30 年前的电脑行业极为相似。今天在汽车装配线上忙碌的一线机器人，正是当年大型计算机的翻版。而机器人行业的利基产品也同样种类繁多，比如协助医生进行外科手术的机械臂、在伊拉克和阿富汗战场上负责排除路边炸弹的侦察机器人、以及负责清扫地板的家用机器人，还有不少参照人、狗、恐龙的样子制造机器人玩具。舞蹈机器人具有人类外观特征、可爱的外貌、又兼有技术含量，极受青少年的喜爱。我从前年开始机器人方面的研究，在这过程中尝试过很多次的失败，也感受到了无比的乐趣。图1.1、机器人 1 绪论

机器人技术作为20 世纪人类最伟大的发明之一，自20 世纪60 年代初问世以来，经历40 余年的发展已取得长足的进步。未来的机器人是一种能够代替人类在非结构化环境下从事危险、复杂劳动的自动化机器，是集机械学、力学、电子学、生物学、控制论、计算机、人工智能和系统工程等多学科知识于一身的高新技术综合体。走向成熟的工业机器人，各种用途的特种机器人的多用化，昭示着机器人技术灿烂的明天。 1.1 国内外机器人技术发展的现状为了使机器人能更好的应用于工业，各工业发达国家的大学、研究机构和大工业企业对机器人系统开发投入了大量的人力财力。在美国和加拿大，各主要大学都设有机器人研究室，麻省理工学院侧重于制造过程机器人系统的研究，卡耐基—梅隆机器人研究所侧重于挖掘机器人系统的研究，而斯坦福大学则着重于系统应用软件的开发。德国正研究开发“MOVE AND PLAY”机器人系统，使机器人操作就像人们操作录像机、开汽车一样。从六十年代开始日本政府实施一系列扶植政策，使日本机器人产业迅速发展起来，经过短短的十几年。到80 年代中期，已一跃而为“机器人王国”。其机器人的产量和安装的台数在国际上跃居首位。按照日本产业机器人工业会常务理事米本完二的说法：“日本机器人的发展经过了60 年代的摇篮期。70 年代的实用期。到80 年代进人普及提高期。” 并正式把1980 年定为产业机器人的普及元年”。开始在各个领域内广泛推广使用机器人。中国机器人的发展起步较晚，1972 年我国开始研制自己的工业机器人。"七五"期间，国家投入资金，对工业机器人及其零部件进行攻关，完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发，研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。1986 年国家高技术研究发展计划(863 计划)开始实施，智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿，经过几年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一批特种机器人。20 世纪90 年代，我国的工业机器人又在实践中迈进一大步，先后研制出了点焊、装配、喷漆、切割、搬运等各种用途的工业机器人，并实施了一批机器人应用工程，形成了一批机器人产业化基地，为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。 1.2 机器人技术的市场应用机器人融入我们日常生活的步伐有多快？据国际机器人联盟调查，2004 年，全球个人机器人约有200 万台，到2008 年，还将有700 万台机器人投入运行。按照韩国信息通信部的计划，到2013 年，韩国每个家庭都能拥有一台机器人；而日本机器人协会预测，到2025 年，全球机器人产业的“蛋糕”将达到每年500 亿美元的规模(现在仅有50亿美元)。与20 世纪70 年代PC 行业的情况相仿，我们不可能准确预测出究竟哪些用途将推动这个新兴行业进入临界状态。不过看起来，机器人很可能在护理和陪伴老年人的工作上大展宏图，或许还可以帮助残疾人四处走走，并增强士兵、建筑工人和医护人员的体力与耐力。目前，我国从事机器人研发和应用工程的单位200 多家，拥有量为3500 台左右，其中国产占20％，其余都是从日本、美国、瑞典等40 多个国家引进的。2000 年已生产各种类型工业机器人和系统300 台套，机器人销售额6.74 亿元，机器人产业对国民经济的年收益额为47 亿元，我国对工业机器人的需求量和品种将逐年大幅度增加。1.3 机器人技术的前景展望机器人是人类的得力助手，能友好相处的可靠朋友，将来我们会看到人和机器人会存在一个空间里边，成为一个互相的助手

2013年中国机器人大赛机器人探险游、寻宝游、设计创新比赛规则

中国机器人大赛（合肥） “机器人旅游”竞赛规则一、竞赛类别、目的、机器人及报名要求二、场地、路线与环境三、旅游景点四、比赛程序五、赛前准备工作六、计时计分七、其他附件一、景点分值表附件二、本次旅游比赛路线图一、竞赛类别、目的、机器人及报名要求 §1.1竞赛级别类型设置本次比赛共设置10个竞赛项目，探险类５个，寻宝类５个。２、寻宝游 §1.2 竞赛目的探险类旅游竞赛，要求机器人在规定假期时间内，游历尽量多的景点，获得尽量多的得分，并在假期结束前回到出发地。寻宝类旅游竞赛，要求机器人在规定假期时间内，去随机指定的宝物所在景点寻宝，同时游历尽量多的景点，获得尽量多的得分，并在假期结束前回到出发地。本类机器人竞赛的目的是引导参赛队研究、设计并制作具有优秀硬件与软件系统的移动机器人，逐步提高机器人多方面的能力与智能，如：ａ、系统规划与优化能力：在预定的假期时间内游历尽量多的景点，完成计划中的旅游活动，

并回到出发地点。是一种最优规划活动；有一定的系统规划与优化能力。想得高分，就要游历尽量多的景点和难度高的景点，但存在来不及在规定的假期内回家的危险。每一轮比赛中走两次，使得第一次旅游探路，其后进行自动路径优化成为可能。ｂ、应变能力：旅游路线可能在比赛开始前很短的时间内正式公布；有些可移动景点与路障的摆放数量与位置，在机器人放进出发区后，随机确定。这在一定程度上可控制竞赛的难度，并使旅游路线有一定的不确定性。ｃ、视力：考验机器人辨别数字、文字、形状和色彩的能力，引导机器人视觉能力的提高。ｄ、爬坡能力：对于Ⅱ型和Ⅲ型机器人难度更大。ｅ、跨越门槛的能力：这对三类机器人都是重大考验。ｆ、快速性与稳定性。机器人在的整个旅游过程中，始终要在快速性与稳定性中间求得平衡，否则，难以取得好的成绩。 §1.3 机器人机器人应该有便于操作的启动与停止按钮。机器人尺寸形状要适应旅游场地与景点，不得伤害人，不得损坏场地、景点与环境。允许机器人在比赛中，为了降低重心等目的，自动变形。 Ⅰ型机器人：外观，无具体限制,通常为轮式，像一辆汽车。 Ⅱ型机器人：外观，像一个人站在汽车上检阅巡游，肩膀转动轴心到地面的高度不小于机器人承重轮前后最大轴距的２倍；有可以分别独立运动的左右手臂；有可以独立运动的头。 Ⅲ型机器人：外观，像一个人脚上穿着旱冰鞋，鞋上的轮子数量不限；除双腿上端处之外，双腿双足之间不得连接；双腿上端连接处到地面的高度，不小于机器人脚上旱冰鞋承重轮前后最大轴距；有可以分别独立运动的左右手臂，有可以独立运动的头。传感器：在不违反规则和规范的情况下，对机器人传感器的类型和数量没有限制。动力：请在每组比赛点名前为机器人充足电力。点名检录后，不得充电。 §1.4 报名要求参赛对象：１、高校研制的机器人（主要研制人为在校学生）；２、企业研制的机器人，可参加比赛、不参与评奖排名。机器人姓名：要求给每台机器人取一个姓名，用于报名、登记、标示、识别。如：陈李小龙、红魔佐罗、赛德穆桂英、玛利亚安娜、Robot汤姆、打虎武松、飞毛腿AK47、内蒙张飞、齐天大圣１、国美牛魔王等等。姓名长度不超过５个汉字，２个字母/数字算一个汉字。参赛队名称：一个独立法人单位报名参加本项目比赛的所有机器人及相关的老师学生为一个参赛队，队名均为：“××大学/学院机器人旅游队”，不必另起参赛队名称。二级院/系名称不出现在队名中。报名机器人数量：

开题报告：智能循迹机器人设计(硬件部分)

毕业设计（论文）开题报告自动化智能循迹机器人设计(硬件部分) 一、课题的目的及意义 1. 研究目的智能化作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，随着信息技术的快速发展，智能化已经成为时代发展的需要，当人们遇到一些环境恶劣，不能人工完成的任务，可采用智能循迹机器人完成相关的任务，无需人为管理，即可完成预期所要达到或是更高的目标。基于生产现场和日常生活的实际需要，研究和开发智能循迹机器人具有十分重要的意义，可以提高劳动生产效率，改善劳动环境。近年来机器人的智能水平不断提高，并且迅速地改变人们的生活方式。同遥控机器人不同，遥控机器人需要人为控制转向、启停和进退，而智能机器人则可以通过计算机编程来实现对其行驶方向、启停以及速度的控制，无需人为干预，它集中运用计算机、传感、信息、通信、导航及自动控制等技术，是典型的高技术综合体，是21世纪的科技制造点之一。随着机器人工业的迅速发展，关于机器人的研究也就越来越受到人们的关注，全国各高校也都很重视该课题的研究，可见研究意义重大，本设计就是对智能机器人的初步研究和设计，设计好的智能循迹机器人具有自动循迹、躲避障碍物等功能。 2. 研究意义根据学校对嵌入式系统开发的需求，依据提高学生实际动手操作能力和思考能力，加强学生对现实生活中嵌入式系统的应用为参照物，智能循迹机器人全新的设计模板，良好的电路设计，机电组合，系统开发，是加强学生学习兴趣的动源，使学生可以充分发挥自主动手能力。使学生从理论到实践的运用。二、国内外研究概况及发展趋势现代智能机器人发展很快，从智能玩具到其它各行业都有实质成果。其基本可实现循迹、避障、检测贴片、寻光入库、避崖等基本功能，这几届的电子设计大赛智能机器人又在向声控系统发展。比较出名的飞思卡尔智能小车更是走在前列。本次设计主要实现循迹避障这两个功能。智能机器人的发展现状智能机器人是第三代机器人，这种机器人带有多种传感器能够将

循迹物料搬运机器人设计毕业设计

平顶山工业职业技术学院毕业设计题目循迹物料搬运机器人设计

平顶山工业职业技术学院专科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）（题目：循迹物料搬运机器人设计）是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。尽本人所知，除了毕业设计（论文）中特别加以标注引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。作者签名：年月日（学号）：

循迹物料搬运机器人设计摘要研究的目的、意义、研究方法与内容。研究的结果与主要结论。关键词：数控加工，数控仿真，加工环境，帮助文件

The development of …… Abstract A new kind sandwich structure(300个单词左右). Key Words：NC machining; NC verification; Machining environment; Help files

目录摘要 (ⅰ) Abstract (ⅱ) 第一章引言 (1) 1.1 XXXXXXXXXXXX (10) 1.1.1 XXXXXX (15) 第二章 XXXXXXXXX (20) 1.2 XXXXXX (20) …… 第XX章总结与展望....................................................... XX 参考文献.................................................................. XX 致谢...................................................................... XX 附录...................................................................... XX

基于51单片机的四足机器人

深圳大学期末考试试卷开/闭卷开卷A/B卷N/A 课程编号1303270001 1303270002 课程名称EDA技术与实践（2）学分2.0 命题人(签字) 审题人(签字) 2015 年10 月20 日设计考试题目：完成一个集成电路或集成系统设计项目基本要求：2-3位同学一组，完成一个完整的集成电路设计项目或是一个集成系统设计项目。规格说明： 1.题目自定。 1)集成电路设计项目 i.若为IC设计项目需要完成IC设计的版图。 ii.若采用FPGA实现数字集成电路设计，需要进行下板测试。 2)集成系统设计项目，需使用FPGA开发板或嵌入式开发板，完成一个完整的集成系统作品。 3)作品需要课堂现场演示，最后提交报告，每个小组单独一份报告，但需阐述各个成员的工作。 2.评分标准：

2015年第二学期，建议作品内容：完成一个行走机器人，基本要求 o2-8只脚 o能行走 o可以用单片机，嵌入式，FPGA方案一、设计目的：通过设计一个能够走动的机器人来增加对动手能力，和对硬件电路设计的能力，增强软件流程设计的能力和对设计流程实现电路功能的能力，在各个方面提升自己对电子设计的能力。二、设计仪器和工具：本设计是设计一个能走动的机器人，使用到的仪器和工具分别有：sg90舵机12个、四脚机器人支架一副、单片机最小系统一个、电容电阻若干、波动开关一个、超声遥控模块一对、杜邦线若干、充电宝一个。三、设计原理：本次设计的机器人是通过51单片机控制器来控制整个电路的。其中，舵机的控制是通过产生一个周期为20毫秒的高电平带宽在0.5到2.5ms之间的pwm信号来控制。12路Pwm信号由单片机的定时器来产生。51单片机产生12路pwm信号的原理是：以20毫秒为周期，把这20毫秒分割成8个2.5ms，因为，每个pwm信号的高电平时间最多为2.5ms，然后在前六个2.5ms中分别输出两个pwm信号的高电平，例如，在第一个2.5ms中输出第一个和第二个pwm信号的高电平时，首先开始时，把信号S1、S2都置1，然后比较两个高电平时间，先定时时间短的高电平时间，把高电平时间短的那个信号置0，再定时两个高电平时间差，到时把高电平时间长的按个信号置0，然后，定时（2.5-较长那个高电平时间），在第二个 2.5ms开始时，把S3、S4置1，接下来和上面S1、S2一样，以此类推，在六个2.5ms 中输出12路pwm信号来控制舵机。原理图如图1. 通过超声模块来控制机器人前进、后退、向前的左转、向前的右转、向后的左转、向后的右转几个动作。

类人机器人设计与制造

国为研发机构 Guowei Research and Develop Institute

目录：Catalog 1.前言 (2) 2.骨架 (3) 3.弹性关节 (4) 4.弹性体液压肌肉 (5) 5.液压驱动装置 (6) 6.自动化驱动系统 (7) 7.液压管路系统 (9) 8.凸轮步行足 (9) 9.高仿真眼球 (10) 10.坐姿驱动器 (10) 11.弹性体液压肌肉的制备 (11) 12.无机人类的产业构成与布局 (12) 13.研发团队与研发对象 (13) 14.无机人类与社会变革 (14) 15.附录 (16)

前言：这是一部关于类人机器人设计与制造的书，内容包括骨架结构，弹性关节，弹性体液压肌肉，电动液压驱动系统和人工智能及控制系统等。与工业机器人不同的是；类人机器人主要加入人类生存环境，制造精度远低于工业机器人和机械臂。既然是类人性质的产物，它的形体，重量，行为动作等设计严格遵照仿真原则。此书的基本目的是促生无机人类的诞生，将自然人类从方方面面解放出来。当今工业机器人的成熟技术派生出来的仿真机器人和机器狗已经达到相当的制造与控制水准。但始终不能脱离传统的机械设计理念和材料应用，原因不外乎基础学科教育内容一致性的制约。但制约并非绝对；日本和美国的性别仿真机器人开辟了新的方向，尽管其内核依然停留在机器狗的钢铁结构设计思路范畴。《国为研发机构》主要宗旨是重点研发刚体和柔性或弹性体材料的结合应用。根据长期的调查研究发现此类设计与应用相对稀缺，主要原因是理想的柔性和弹性体材料在市场上的出现较晚，早期品种和性能远落后于当下。另外专业的教学研究几乎没有涉及。从机会方面讲；轻质的仿真机器人正逢时机。本书内容将延续并推进新方向上的仿真机器人的设计和制造，作者力求努力提供新的创意，从而引出繁花似锦的不分地域的更多无机人类品种。