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通过智能小车机器人制作过程详解

通过智能小车机器人制作过程详解
通过智能小车机器人制作过程详解

通过WiFi控制智能小车机器人制作过程详解

2011-05-22 00:40

之前发的作品都是基于蓝牙控制的智能小车机器人,由于蓝牙的传输范围比较小,所以控制距离的局限性比较大,并且通过蓝牙传输视频会明显出现卡屏的现象。

而通过WiFi方式控制智能小车机器人能达到100米左右的控制距离,并且在视频传输方面远远优于蓝牙传输方式,因此这次在原有的智能小车的基础上,将蓝牙控制方式改为WiFi控制。

这是WiFi小车的视频:

下面简单地介绍一下WiFi控制智能小车机器人的制作过程:

首先是智能小车不变,51单片机中的下位机程序也不改,(这些东西的制作可以参看我之前的日志)不过为了方便安装路由器,各位可以自己在小车上再加上一层,这样就有空间安放路由器了。

接下来是原理说明:

其实通过WiFi控制智能小车机器人没有想象中那么复杂,它的原理就是:找一台能刷Linux的无线路由器,将其操作系统刷成OpenWrt,这是一个在路由上运行的Linux操作系统,完成这一步后,这个路由就等于成了一个Linux 系统的小型电脑了。

然后将Linux下的摄像头驱动安装到路由器上,这样路由就能把视频通过无线功能发送到电脑控制端。

指令的发送则是通过一个PHP网页,这个PHP网页是运行在路由器上的,控制者通过访问路由器的地址,就能打开这个PHP网页,然后通过按键操作,这个PHP网页就能把相应的按键键值转换为指令发送到路由器的串口。

在路由器中,串口就是TTL线接口,所以只需要将路由器的TTL线接到单片机上对应的串口上,就可以向单片机发送指令了。

需要的材料如下:

1、可以刷OpenWrt的无线路由一台,一般选择大亚DB120系列的,这种路由猫内部有TTL线,可以作为串口发送指令。

2、摄像头采用芯片为301的摄像头,这种摄像头比较老,目前很难找到,建议到旧货市场看看。

3、上位机软件:我的WiFi上位机软件(其实就是运行在路由上的PhP网页和其他一些驱动)采用的是爱果联盟乔帮主写的一个wifirobot控制端程序,但是该程序是配套论坛中商业化量产的WiFi机器人的,所以需要对源代码进行一些修改,稍后将介绍。

制作步骤:

1、刷路由,具体怎么刷比较繁琐,这里就不一一介绍了,直接百度"无线路由/猫刷OpenWrt"即可,不过刷机有风险,希望大家在买路由的时候直接让店家刷好就行了。需要刷的OpenWrt版本号为2.6,网上有这个版本系统的固件下载,如果需要重装的时候直接用这个固件重刷就行了。

2、刷完路由之后,安装爱果论坛乔帮主的wifirobot控制端程序,安装过程

请到这个地址查看:https://www.wendangku.net/doc/c28152328.html,/read.php?tid=436

但是在改TTL波特率这一步,不能直接改成链接中所说的115200,这个波特率是论坛中成品小车驱动板的波特率,因为我们的51单片机小车的波特率是9600,所以在这里应改为9600

3、下一步是接线,把51单片机RXD和路由器的TXD相接,TXD和路由器的RXD相接,地线接在一块,但是要注意了,这里我测量得出路由器TTL 电平为3.3左右,51单片机引脚为4.5左右,所以在这两对脚之间都串上一个1K电阻。

大亚路由器的TTL引脚定义如下图:

4、摄像头的连接,把301摄像头的USB插口查到路由器后面的USB接口,

如果是双USB的路由器,则要接到下面的那个接口。

5、最后是程序

在我这个智能小车的下位机程序中,采用发送字符的方式进行指令传输,所以得需要改改乔帮主的PHP源代码。乔帮主的上位机源代码中有一个web/lib.php文件,用Winscp打开它,其中有个函数是发送数据的,如下:

function send2ser($tts,$hex_data)//发数据

{

$bin_data=hex2bin($hex_data);

$handle = @fopen ($tts, "a+b");

$error=fwrite($handle, $bin_data);

fclose ($handle);

return $error;

}

在这里,乔帮主先对原始的键值进行了处理,把它转换成了二进制格式,但这是适用于论坛中的驱动板的,所以在这里需要改改,把处理字符串的那一行代码注释掉,直接发送字符串就行。

改成:

function send2ser($tts,$hex_data)//发数据

{

//$bin_data=hex2bin($hex_data);

$handle = @fopen ($tts, "a+b");

$error=fwrite($handle, $hex_data);

fclose ($handle);

return $error;

}

由于这个控制端程序是在乔帮主的的源代码基础上修改的,所以在这里就不方便把这一块的源代码公开了,有兴趣者可以自己解压乔帮主的控制端安装包查看代码。

做好这些步骤后,就可以开始运行了。首先打开路由器电源,等待30秒钟左右,路由启动完毕,然后打开电脑的无线网卡,搜索路由信号并进行连接。连接成功后,打开智能小车上的电源。用火狐浏览器打开如下地址:

http://192.168.1.1:81/car.php

当然,不一定是这个地址,具体看你的路由器LAN口的设置,默认是这个。然后就可以出现如视频中所示的控制画面了,在控制界面的中选择"编辑"按钮,再点击"前进"按钮,将弹出设置对话框,在"按键按下发送的指令"中填入1,"按键弹起发送的指令"中填入0,再点击"后退"按钮,按下指令填入3,弹起是0;左转按钮设置为2、0,右转为4、0。然后点击"发送",即可通过W、S、A、D四个键控制小车的运动了。

由于视频传输部分其实是不断下载一幅图片所形成的,所以必须选择火狐浏览器,使用IE的话看到的是静态图像,必须手动刷新才行。

OK! 通过WiFi控制智能小车机器人的介绍就到这里了,希望搞这一行的新

手能多动动脑筋,光等着前人帮你解决所有问题是不会有进步的。

相关配件网上都有,比较关键而且容易出现干扰的部分是电机,建议找质量好点的店家购买:https://www.wendangku.net/doc/c28152328.html,/

基于单片机的智能寻迹小车毕业设计

基于单片机的智能寻迹小车毕业设计 系统主要由红外避障模块、声控模块、光电寻迹、电机驱动及语音播报模块组成。 采用P89V51单片机作为智能小车控制核心。系统能实现对线路进行寻迹,小 车可以 前进或后退,遇到障碍物可以自行停止并可以实现反向运行,系统可以利用声 音控 制小车的启停。整个系统小巧紧凑,控制准确,性价比高,人机互动性好。 P89V51单片机;红外避障;线路寻迹;直流减速电机 ABSTRACT System is mainly by infrared obstacle avoidance module, voice module, opto-electronics and motor drive tracing module. Used as a single- chip smart car P89V51 control core. System can realize the tracing lines, cars can go forward or backward, encountered obstacles can stop and reverse operation can be achieved, the system can use voice to control the start and stop car. Compact the entire system to control the accurate, cost-effective, good human-computer interaction. KEYWORD: P89V51MCU;Infrared obstacle avoidance;Tracing;DC motor speed 1

慧鱼机器人实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除慧鱼机器人实验报告 篇一:隧道机器人慧鱼实验报告 慧鱼综合性实验报告 实验课题:隧道机器人的组装和控制器 控制运行原理 一、实验类型:综合性实验 二、实验课题:隧道机器人的组装和控制器控制运行原理。 任务一:机器人要能沿着离墙约20厘米的一条路径行走。 任务二:令机器人在运行过程期间遇到障碍物时,懂得应如何处理。当距离障碍物约60厘米时,它会将速度减到一半,距离40厘米时,它会暂停,如果遇到障碍物走近机器人,在距离20厘米时他会慢慢后退,若距离只有10厘米,它会快速后退。 三、实验器材 1、“慧鱼”创意模型组合包;

2、“慧鱼”专用电源; 3、个人计算机; 4、“慧鱼”专用控制器; 5、RobopRo软件; 四、问题分析: 在基本模型的基础上安装上距离传感器,通过距离传感器判断障碍物与履带机器人的距离,从而调整自己的运动状态。 五、实验方案设计: 1、实验主要元件:编码马达、履带、齿轮、控制器、距离传感器 2、程序代码: 任务一: 程序启动后,若距离传感器感应到距离履带机器人约20厘米处有障碍物,则小车以一定的速度直行,当障碍物与小车距离不是20厘米时,小车停止。 任务二: 程序启动后,机器人在运行过程期间遇到障碍物, 当距离障碍物 约60厘米时,它会将速度减到一半,距离40厘米时,它会暂停,如果遇到障碍物走近机器人,在距离20厘米时他会慢慢后退,若距离只有10厘米,它会快速后退。

六、实验总结: 做完了这个实验课题我有许多感悟,首先,对于机械组装方(:慧鱼机器人实验报告)面我们充分了解到了齿轮的巨 大作用,齿轮可以实现物体间的减速加速变向换向,以及本课题中的实现平动和转动之间的转化,实现了将电动机的转动转化为履带的平动这一功能,可以说齿轮是最有实际用途的机械元件之一;其次这次组装的机器人中应用到了距离传感器,距离传感器接收装置安装在履带机器人侧面位置,当有障碍物移动到侧面遮挡住距离传感器时,传感器感受到有障碍物,信号会发生变化,以此向控制器传输信号,以便于控制器控制电机的转动进而控制隧道机器人的运动。 通过慧鱼课程的学习,是我们不但增强了动手能力,还增强了创新能力。在这个实验中,我所在的小组主要是根据要求完成机器人的组装,在实验中我充分发挥了我的领导才能给队友们合理分工和鼓励他们努力,最后在规定的时间内完成了老师交给我们的任务,使得机器人按要求进行。 经过隧道机器人的组装实践活动,学习和理解了机器人的主要由两个部分组成:传动系统和控制反馈系统。也使得我们更加了解传动部分和控制反馈系统之间的协作运行,弄清楚了它动作的顺利进行的原理,使得实践与理论结合起来,巩固了机电一体化的理论知识,同 时也使我们更加了解自己在学习上的不足和以后学习

机器人和智能家居资料

2.机器人 2015 年国产机器人产值规模达到16.4 亿元,产值增速达55%。其中,中型负载、轻 负载的机器人增速会比较快。2015 年我国工业机器人销量为7.5 台,同比增长23.7%,增 速较 2014 年同期略有放缓。根据《中国制造2025》的规划,2020、2025 和2030 年工业机器 人销量的目标,分别是15 万台、26 万台和40 万台,增长前景诱人。预计未来10 年中 国机器人市场将达6000 亿元人民币。 2.1 定义 机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类的工作,例如生产业、建筑业,或是一些危险工作。 2.2 行业投资价值度评级 2.3 产业综述 一、2015 年国产机器人产值规模达到16.4 亿元,产值增速达55%。其中,中型负载、轻负载的机器人增速会比较快。2015 年我国工业机器人销量为7.5 台,同比增长23.7%,增速较2014 年同期略有放缓。 二、机器人应用正在扩展到越来越多的行业,包括3D 打印、农业、装配、建筑、电子、物流和仓储、生产制造、医药、采矿以及运输等很多其它行业。让机器人得以快速推广的原因之一是,在某个行业中的机器人设计革新以及终端执行器方面的应用经验,能够很容易被其它行业采用。 三、中国20‐39 岁的主要劳动力变动率从2012 年开始就迅速降低并一直保持负数,而 60 岁以上的人口比例变动则一直上升且为正。也就是说,随着中国社会的老龄化,人口红利 正在消失,社会劳动力逐步减少。同时,制造业就业人员人均年工资也在不断增加,每年

智能循迹小车程序

#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int //D0-D7:f,b,a,e,d,h,c,g 共阴依次编码 //74LS04反相器驱动数码管 uchar code table[10] = {0x5F,0x42,0x9E,0xD6,0xC3,0xD5,0xDD,0x46,0xDF,0xD7}; uchar i = 0; //用于0-3数码管轮流显示 uint j = 0; //计时的次数 uint time=0; //计时 uint pwm=16; //占空比 uint speed; //调制PWM波的当前的值 sbit R=P3^2; //右边传感器P3^2 sbit L=P3^3; //左边传感器P3^3 //电机驱动口定义 sbit E NB=P1^0; //前轮电机停止控制使能 sbit E NA=P1^1; //后轮控制调速控制端口 sbit I N1=P1^2; //前轮 sbit I N2=P1^3; //前轮 sbit I N3=P1^4; //后轮 sbit I N4=P1^5; //后轮 void Init() { TMOD = 0x12; //定时器0用方式2,定时器1用方式1 TH0=(256-200)/256; //pwm TL0=(256-200)/256; TH1 = 0x0F8; //定时2ms TL1 = 0x30; EA = 1; ET0 = 1; ET1 = 1; TR0 = 1; TR1 = 1; } void tim0(void) interrupt 1 //产生PWM { speed ++; if(speed <= pwm) //pwm 就相当于占100的比例 { ENA = 1; } else if(speed < 100) { ENA = 0; }

【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

智能循迹小车详细制作过程

(穿山乙工作室)三天三十元做出智能车 基本设计思路: 1.基本车架(两个电机一体轮子+一 个万向轮) 2.单片机主控模块 3.电机驱动模块(内置5V电源输出) 4.黑白线循迹模块 0.准备所需基本元器件 1).基本二驱车体一台。(本课以穿山乙推出的基本车体为 例讲解) 2).5x7cm洞洞板、单片机卡槽、51单片机、石英晶体、红 色LED、1K电阻、10K排阻各一个;2个瓷片电容、排针40 个。 3).5x7cm洞洞板、7805稳压芯片、红色LED、1K电阻各一 个;双孔接线柱三个、10u电解电容2个、排针12个、9110 驱动芯片2个。 4).5x7cm洞洞板、LM324比较器芯片各一个;红外对管三 对、4.7K电阻3个、330电阻三个、红色3mmLED三个。 一、组装车体

(图中显示的很清晰吧,照着上螺丝就行了) 二、制作单片机控制模块 材料:5x7cm洞洞板、单片机卡槽、51单片机、石英晶体、红色LED、1K电阻、10K排阻各一个;2个瓷片电容、排针40个。 电路图如下,主要目的是把单片机的各个引脚用排针引出来,便于使用。我们也有焊接好的实物图供你参考。(如果你选用的是STC98系列的单片机在这里可以省掉复位电路不焊,仍能正常工作。我实物图中就没焊复位)

三、制作电机驱动模块 材料:5x7cm洞洞板、7805稳压芯片、红色LED、1K电阻各一个;双孔接线柱三个、10u电解电容2个、排针12个、9110驱动芯片2个。 电路图如下,这里我们把电源模块与驱动模块含在了同一个电路板上。因为电机驱动模块所需的电压是+9V左右(6—15V 均可),而单片机主控和循迹模块所需电压均为+5V。 这里用了一个7805稳压芯片将+9V电压稳出+5V电压。

中国家庭智能机器人市场前景调查分析报告

中国家庭智能机器人市场前景调查分析报告 编制机构:千讯(北京)信息咨询有限公司

核心内容提要 市场规模(Market Size) 市场规模(Market Size),即市场容量,本报告里,指的是目标产品或行业的整体规模,通常用产值、产量、消费量、消费额等指标来体现市场规模。千讯咨询对市场规模的研究,不仅要对过去五年的市场规模进行调研摸底,同时还要对未来五年行业市场规模进行预测分析,市场规模大小可能直接决定企业对新产品设计开发的投资规模;此外,市场规模的同比增长速度,能够充分反应行业的成长性,如果一个产品或行业处在高速成长期,是非常值得企业关注和投资的。本报告的第三章对家庭智能机器人行业的市场规模和同比增速有非常详细数据和文字描述。 消费结构 消费结构是指被消费的产品或服务的构成成份,本报告主要从三个角度来研究消费结构,即:产品结构、用户结构、区域结构。1、产品结构,主要研究各类细分产品或服务的消费情况,以及细分产品或服务的规模在整个市场规模中的占比;2、用户结构,主要研究产品或服务都销售给哪些用户群体了,以及各类用户群体的消费规模在整个市场规模中的占比;3、区域结构,主要研究产品或服务都销售到哪些重点地区了,以及某些重点区域市场的消费规模在整个市场规模中的占比。对消费结构的研究,有助于企业更为精准的把握目标客户和细分市场,从而调整产品结构,更好地服务客户和应对市场竞争。 市场份额(Market shares) 市场份额,又称市场占有率,指一个企业的销售量(或销售额)在市场同类产品中所占的比重。市场份额是企业判断自身市场地位的重要指标之一,也是无数大中型企业讨论和制定市场战略的重要依据。对市场份额的研究,又分为总体市场市场份额和目标市场市场份额,本报告以中国市场为研究对象,中国市场即为总体市场,而某些特定的省、市则为目标市场。 市场集中度(Market Concentration Rate) 市场集中度(Market Concentration Rate)是对整个行业的市场结构集中程度的测量指标,是决定市场结构最基本、最重要的因素,集中体现了市场的竞争和垄断程度,经常使用的集中度计量指标有:行业集中率(CRn)、赫尔芬达尔—赫希曼指(Herfindahl-HirschmanIndex,缩写:HHI,以下简称赫希曼指数)、洛仑兹曲线、基尼系数、逆指数和熵指数等,其中集中率(CRn)与赫希曼指数(HHI )两个指标被经常运用在反垄断经济分析之中。本报告对市场集中度的研究采用的计量指标是行业集中率(CRn),CRn指该行业的指定市场内前n 家最大的企业所占市场份额的总和,例如,CR4是指该行业四家最大的企业的市场份额之和。CRn的值越大,表明该行业的垄断程度越高,大多数客户都集中到有数的几家企业去了。

智能循迹小车___设计报告

智能循迹小车设计 专业:自动化 班级:自动化132 姓名:罗植升莫柏源梁桂宾 指导老师: 2014年4月——2010年6月 摘要:

本课题是基于STC89C52单片机的智能小车的设计与实现,小车完成的主要功能是能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。小车系统以 STC89C52单片机为系统控制处理器;采用红外传感获取赛道的信息,来对小车的方向和速度进行控制。此外,对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试,并最终完成软件和硬件的融合,实现小车的预期功能。 引言

当今世界,传感器技术和自动控制技术正在飞速发展,机械、电气和电子信息已经不再明显分家,自动控制在工业领域中的地位已经越来越重要,“智能”这个词也已经成为了热门词汇。现在国外的自动控制和传感器技术已经达到了很高的水平,特别是日本,比如日本本田制作的机器人,其仿人双足行走已经做得十分逼真,而且具有一定的学习能力,还据说其智商已达到6岁儿童的水平。 作为机械行业的代表产品—汽车,其与电子信息产业的融合速度也显著提高,呈现出两个明显的特点:一是电子装置占汽车整车(特别是轿车)的价值量比例逐步提高,汽车将由以机械产品为主向高级的机电一体化方向发展,汽车电子产业也很有可能成为依托整车制造业和用车提升配置而快速成为新的增长点;二是汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展,使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。 无容置疑,机电一体化人才的培养不论是在国外还是国内,都开始重视起来,主要表现在大学生的各种大型的创新比赛,比如:亚洲广播电视联盟亚太地区机器人大赛(ABU ROBCON)、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛等众多重要竞赛都能很好的培养大学生对于机电一体化的兴趣与强化机电一体化的相关知识。但很现实的状况是,国内不论是在机械还是电气领域,与国外的差距还是很明显的,所以作为机电一体化学生,必须加倍努力,为逐步赶上国外先进水平并超过之而努力。 为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求,提出简易智能小车的构想,目的在于:通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车,获得项目整体设计的能力,并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。所以立“智能循迹小车”一题作为尝试。 此项设计是在以杨老师提供的小车为基础上,采用AT89C52单片机作为控制核心,实现能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。

慧鱼系列移动机器人

工学院毕业设计(论文) 移动机器人模型设计 专业:机电一体化技术 班级:机电0911 学号: 学生姓名: 指导教师: 二零一一年四月 I

目录 摘要 (1) 第1章绪论 (2) 1.1 慧鱼创意组合模型概述 (2) 1.2 课题的内容及意义 (2) 第2章移动机器人慧鱼模型设计 (4) 2.1 模型的总体设计 (4) 2.1.1 模型实物图 (4) 2.1.2 模型示意图 (4) 2.2 模块设计 (6) 2.2.1 升降模块设计 (6) 2.2.2 水平模块设计 (8) 2.2.3 底座智能旋转模块设计 (9) 2.2.4 智能判断模块设计 (11) 2.3 慧鱼模型接线图 (12) 第3章移动机器人调试 (13) 3.1 硬件调试 (13) 3.2 软件调试 (13) 第4章结论 (15) 谢辞 (16) 参考文献 (17)

摘要:在参考市场上的机器人的机构和外观后,根据慧鱼模型在符合自身情况的比例对机器人进行整体框架的设计。接着,在模型上安装数个电机提供机器人运动的动力,并用蜗轮蜗杆,齿轮等传动机构进行传动;安装若干限位开关来控制机器人运动的方向及转向的动作;最后,在符合以上条件的情况下,对整个模型进行处理使其具有最美观的外形。 关键词:移动机器人;慧鱼模型;限位开关;设计

第1章绪论 1.1 慧鱼创意组合模型概述 1964年,慧鱼创意组合模型(fischertechnik)诞生于德国,是技术含量很高的工程技术类智趣拼装模型,是展示科学原理和技术过程的理想教具,也是体现世界最先进教育理念的学具,为创新教育和创新实验提供了最佳的载体。 慧鱼创意组合模型的主要部件采用优质尼龙塑胶制造,尺寸精确,不易磨损,可以保证反复拆装的同时不影响模型结合的精确度;构件的工业燕尾槽专利设计使六面都可拼接,独特的设计可实现随心所欲的组合和扩充。 慧鱼创意组合模型主要有组合包、培训模型、工业模型三大系列,涵盖了机械、电子、控制、气动、汽车技术、能源技术和机器人技术等领域和高新学科,利用工业标准的基本构件(机械元件/电气元件/气动元件),辅以传感器、控制器、执行器和软件的配合,运用设计构思和实验分析,可以实现任何技术过程的还原,更可以实现工业生产和大型机械设备操作的模拟,从而为实验教学、科研创新和生产流水线可行性论证提供了可能,世界知名的德国西门子、德国宝马、美国IBM等一大批著名公司都采用慧鱼模型来论证生产流水线。 慧鱼创意组合模型体现不同学科知识点的各种组合包,不仅可以应用于中小学各个年级学科教学、还可以用于大学不同专业以及研究生工程实验和技术创新活动,现在以清华大学、上海交通大学为代表的一批高校建立的慧鱼创新实验室就是利用慧鱼模型组合包系列建立的工程技术实验室,是创新教育的一个全新平台。通过慧鱼模型的使用,不仅可以让我们的孩子将多学科多领域的综合知识融会贯通于实践过程中,更重要的是培养了他们的创新意识和创新能力。 1.2课题的内容及意义 本论文在参考市场上一些普通的移动机器人结构的基础上,通过慧鱼模型的结构组建和ROBO板的智能控制来完成移动机器人的设计。 通过慧鱼教学模型来组建出本设计移动机器人,通过各个机构的相互配合联系来控制移动机器人。设计的模型通过慧鱼软件来编写程序进行控制。接口板能转换软件命令,一旦程序被下载,接口就可以脱离与计算机的连接,独立于计算机执行程序,体现其智能化。通过本毕业设计的完成,可以使设计者使用慧鱼创意组合模型通过自己的构思设计出自己的模型,使设计者能更加深刻的了解机械结构设计和机械运动的规律,强化了通过慧鱼软件对机械运动的控制。使设计者能使用智能化来控制机械设备,智能化的设计也将是未来机械发展的一个重要趋向。

智能循迹小车总体设计方案

智能循迹小车总体设计方案 1.1 整体设计方案 本系统采用简单明了的设计方案。通过高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成的传感器循迹模块黑线路经,然后由AT89S52通过IO口控制L298N驱动模块改变两个直流电机的工作状态,最后实现小车循迹。 1.2系统设计步骤 (1)根据设计要求,确定控制方案; (2)将各个模块进行组装并进行简单调试; (3)画出程序流程图,使用C语言进行编程; (4)将程序烧录到单片机内; (5)进行调试以实现控制功能。 1.2.1系统基本组成 智能循迹小车主要由AT89S52单片机电路、循迹模块、L298N驱动模块、直流电机、小车底板、电源模块等组成。 (1)单片机电路:采用AT89S52芯片作为控制单元。AT89S52单片机具有低成本、高性能、抗干扰能力强、超低功耗、低电磁干扰,并且与传统的8051单片机程序兼容,无需改变硬件,支持在系统编程技术。使用ISP可不用编程器直接在PCB板上烧录程序,修改、调速都方便。 (2)循迹模块:采用脉冲调制反射红外发射接收器作为循迹传感器,调制信号带有交流分量,可减少外界的大量干扰。信号采集部分就相

当于智能循迹小车的眼睛,有它完成黑线识别并产生高、低平信号传送到控制单元,然后单片机生成指令来控制驱动模块来控制两个直流电机的工作状态,来完成自动循迹。 (3)L298N驱动模块:采用L298N作为点击驱动芯片。L298N具有高电压、大电流、响应频率高的全桥驱动芯片,一片L298N可以分别控制两个直流电机,并且带有控制使能端。该电机驱动芯片驱动能力强、操作方便、稳定性好,性能优良。L298N的使能端可以外接电平控制,也可以利用单片机进行软件控制,满足各种复杂电路的需要。另外,L298N的驱动功率较大,能够根据输入电压的大小输出不同的电压和功率,解决了负载能力不够的问题。

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

智能循迹避障小车方案设计书

封面

作者:PanHongliang 仅供个人学习 目录 摘要………………………………………………………………………………………2 ABSTRACT………………………………………………………………………………

…2 第一章绪论 (3) 1.1智能小车的意义和作用 (3) 1.2智能小车的现状 (3) 第二章方案设计与论证 (4) 2.1 主控系统 (4) 2.2 电机驱动模块 (4) 2.3 循迹模块 (6) 2.4 避障模块 (7) 2.5 机械系统 (7) 2.6电源模块 (8) 第三章硬件设计 (8) 3.1总体设计 (8) 3.2驱动电路 (9) 3.3信号检测模块 (10) 3.4主控电路 (11) 第四章软件设计 (12) 4.1主程序模块 (12) 4.2电机驱动程序 (12) 4.3循迹模

块 (13) 4.4避障模块 (15) 第五章制作安装与调试 (18) 结束语 (18) 致谢……………………………………………………………………………………… 19 参考文献 (19) 智能循迹避障小车 摘要:利用红外对管检测黑线与障碍物,并以STC89C52单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向,从而实现自动循迹避障的功能。其中小车驱动由 L298N驱动电路完成,速度由单片机输出的PWM波控制。 关键词:智能小车;STC89C52单片机; L298N;红外对管 Intelligent tracking and obstacle-avoid car Abstract:Based infrared detection of black lines and theroad obstacles, and use a STC89C52 MCU as the controlling core for the speed and direction, A electronic drived, which can automatic track and avoid the obstacle, was designed and fabricated. In which, the car is drived by the L298N circuit, its speed is controlled by the output PWM signal from the STC89C52. Keywords: Smart Car。STC89C52 MCU。L298N。Infrared Emitting Diode 第一章绪论 1.1智能小车的意义和作用 自第一台工业机器人诞生以来,机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。近年来机器人的智能水平不断提高,并且迅速地改变着人们的生活方式。人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中,制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。 随着科学技术的发展,机器人的感觉传感器种类越来越多,其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统,对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达,而基于图像的理解技术还很落后,机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标。视

慧鱼机器人制作过程

慧鱼制作说明书 注:因为本组缺少控制器等总要部件,所以采用单片机控制。 一:慧鱼构件 C51单片机、机械爪(含9g舵机)、L298n电机驱动、超声波传感器、红外光传感器等。二:工作原理 智能搬运小车以c51单片机核心,通过8v电池组对L298N直流电机驱动模块供电驱动电机的正反转来达到小车转弯、前进,利用红外光线传感器检测道路上的黑线并沿着黑线前进、超声波传感器检测障碍物小车停止前进、此时9g舵机控制爪子的张开抓住物体、闭合,然后继续前行,它们协调工作完成智能车搬运和探测小车所处环境的一些实时信息的功能。 三:机器人制作过程和感悟 我们参加了学校举办的机器人比赛慧鱼组。学校给我们提供了最基础的设备,慧鱼机器人的套装,但我们缺少控制模块和供电设备。我们的机器人套装提供的是探索机器人,这与学校的要求有巨大的差距,因此需要我们自己的改装。 指导老师将套装交予我们后,我们当即组织人员分工,对机器人进行拼装和制作,在拼装中我们发现慧鱼机器人的的材质较为优良,易于拼装,各个卡口都较为准确。我们根据套装所提供的图纸反复拼装拆卸,熟悉了各个部件的用途。机器人的底盘已熟悉掌握。但我们缺少核心部件,因此我们根据需求购买了51单片机开发套装、L298N驱动模块、电池盒和机械手等一些其他的必须部件。我们对买来的部件根据比赛的需求进行组装,对小车的核心部件进行安装和调试。同时又购进了小的单片机开发模块装载在小车上。在我们对小车进行调试时发现我们对于编程存在着较大的问题,由于我们大一没有接触到单片机开发,我们参加了电子协会的培训,使我们初步的掌握了一些单片机知识,但我们的c语言基础较差,而我们的小车需要识别路途和和物体,搬运等一系列动作,编程较为困难,以我们现在所掌握的知识不足以完成我们需要的程序,因此我们参考其他四驱车的程序进行改进,但中间存在着较大的难度。 通过慧鱼机器人的制作和安装我们认识到机器人是一种机电一体化技术,综合应用了机械技术、计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术、接口技术及系统总体技术等群体技术。我们想要制作机器人必须对这些知识有一定的了解和掌握,而我们对这些方面的了解和掌握较为薄弱,因此我们应当通过这次机器人大赛的机会增加对这些方面的了解和学习。

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

智能循迹小车总体设计方案

智能循迹小车总体设计方案 整体设计方案 本系统采用简单明了的设计方案。通过高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成的传感器循迹模块黑线路经,然后由AT89S52通过IO口控制L298N驱动模块改变两个直流电机的工作状态,最后实现小车循迹。 系统设计步骤 (1)根据设计要求,确定控制方案; (2)将各个模块进行组装并进行简单调试; (3)画出程序流程图,使用C语言进行编程; (4)将程序烧录到单片机内; (5)进行调试以实现控制功能。 系统基本组成 智能循迹小车主要由AT89S52单片机电路、循迹模块、L298N驱动模块、直流电机、小车底板、电源模块等组成。 (1)单片机电路:采用AT89S52芯片作为控制单元。AT89S52单片机具有低成本、高性能、抗干扰能力强、超低功耗、低电磁干扰,并且与传统的8051单片机程序兼容,无需改变硬件,支持在系统编程技术。使用ISP可不用编程器直接在PCB板上烧录程序,修改、调速都

方便。 (2)循迹模块:采用脉冲调制反射红外发射接收器作为循迹传感器,调制信号带有交流分量,可减少外界的大量干扰。信号采集部分就相当于智能循迹小车的眼睛,有它完成黑线识别并产生高、低平信号传送到控制单元,然后单片机生成指令来控制驱动模块来控制两个直流电机的工作状态,来完成自动循迹。 (3)L298N驱动模块:采用L298N作为点击驱动芯片。L298N具有高电压、大电流、响应频率高的全桥驱动芯片,一片L298N可以分别控制两个直流电机,并且带有控制使能端。该电机驱动芯片驱动能力强、操作方便、稳定性好,性能优良。L298N的使能端可以外接电平控制,也可以利用单片机进行软件控制,满足各种复杂电路的需要。另外,L298N的驱动功率较大,能够根据输入电压的大小输出不同的电压和功率,解决了负载能力不够的问题。

6JF智能机器人的应用

智能家庭机器人的应用 地址:绵阳市三星路11号学校:西南科技大学城市学院 邮编:621000 班级:自动化0701 姓名:赵飞学号:200740067 指导老师:杨居义 摘要: 微型机器人是微电子机械系统的一个重要分支, 由于它能进入人类和宏观机器人所不及的狭小空间内作业, 近几十年来受到了广泛的关注。本文首先给出了近年来国内外出现的几种微型机器人, 在分析了其特点和性能的基础上, 讨论了 目前微型机器人研究中所遇到的几个关键问题, 并且指出了这些领域未来一段时间内的主要研究和发展方向。 Translation:MEMS micro-robot is an important branch, because it can enter the human and macro-robots are not as narrow space operations, in recent decades been a lot of attention. This article first appeared in recent years were given in several micro-robot, an analysis of its features and performance, based on discussion of the current micro-robot encountered a few critical issues, and noted that these areas the next time a major research and development 关键词: 微型机器人; 微驱动器,微型飞行,多感觉系统 引言:近年来, 采用MEMS 技术的微型卫星、微型飞行器和进入狭窄空间的微机器人展示了诱人的应用前景和军民两用的战略意义。因此, 作为微机电系统技术发展方向之一的基于精密机械加工微机器人技术研究已成为国际上的一个热点, 这方面的研究不仅有强大的市场推动, 而且有众多研究机构的参与。以日本为代表的许多国家在这方面开展了大量研究, 重点是发展进入工业狭窄空间微机器人、进入人体狭窄空间医疗微系统和微型工厂。国内在国家自然科学基金、863 高技术研究发展计划等的资助下, 有清华大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、广东工业大学、上海大学等科研院所针对微型机器人和微操作系统进行了大量研究, 并分别研制了原理样机。目前国内对微型机器人的研究主要集中在三个领域[6] : (1) 面向煤气、化工、发电设备细小管道探测的微型机器人。(2) 针对人体、进入肠道的无创诊疗微型机器人。(3) 面向复杂机械系统非拆卸检修的微型机器人。 1.1 智能机器人的多传感器系统 机器人智能技术中最为重要的相关领域是机器人的多感觉系统和多传感信息的集成与融

PWM调速+循迹__智能小车程序

//T0产生双路PWM信号,L298N为直流电机调速,接L298N时相应的管脚上最好接上10K 的上拉电阻。 /* 晶振采用12M,产生的PWM的频率约为100Hz */ #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit en1=P3^4; /* L298的Enable A */ sbit en2=P3^5; /* L298的Enable B */ sbit s1=P1^0; /* L298的Input 1 */ sbit s2=P1^1; /* L298的Input 2 */ sbit s3=P1^3; /* L298的Input 3 */ sbit s4=P1^2; /* L298的Input 4 */ sbit R=P2^0; sbit C=P2^1; sbit L=P2^2; sbit key=P1^4; uchar t=0; /* 中断计数器*/ uchar m1=0; /* 电机1速度值*/ uchar m2=0; /* 电机2速度值*/ uchar tmp1,tmp2; /* 电机当前速度值*/ /* 电机控制函数index-电机号(1,2); speed-电机速度(0-100) */ void motor(uchar index, char speed) { if(speed<=100) { if(index==1) /* 电机1的处理*/ { m1=abs(speed); /* 取速度的绝对值*/ s1=1; s2=0; } if(index==2) /* 电机2的处理*/ { m2=abs(speed); /* 电机2的速度控制*/ s3=1; s4=0; } } } void Back(void) {

智能循迹小车详细制作过程

(穿山乙工作室) 三天三十元做出智能车 0.准备所需基本元器件 1).基本二驱车体一台。(本课以穿山乙推出的基本车体为例讲解) 2).5x7cm 洞洞板、单片机卡槽、51单片机、石英晶体、红色LED 、1K 电阻、10K 排阻各一个;2个瓷片电容、排针40个。 3).5x7cm 洞洞板、7805稳压芯片、红色LED 、1K 电阻各一个;双孔接线柱三个、10u 电解电容2个、排针12个、9110驱动芯片2个。 4).5x7cm 洞洞板、LM324比较器芯片各一个;红外对管三对、4.7K 电阻3个、330电阻三个、红色3mmLED 三个。 一、组装车体 基本设计思路: 1.基本车架(两个电机一体轮子+一个万向轮) 2.单片机主控模块 3.电机驱动模块(内置5V 电源输出) 4.黑白线循迹模块

(图中显示的很清晰吧,照着上螺丝就行了) 二、制作单片机控制模块 材料:5x7cm洞洞板、单片机卡槽、51单片机、石英晶体、红色LED、1K电阻、10K排阻各一个;2个瓷片电容、排针40个。 电路图如下,主要目的是把单片机的各个引脚用排针引出来,便于使用。我们也有焊接好的实物图供你参考。(如果你选用的是STC98系列的单片机在这里可以省掉复位电路不焊,仍能正常工作。我实物图中就没焊复位)

三、制作电机驱动模块 材料:5x7cm洞洞板、7805稳压芯片、红色LED、1K电阻各一个;双孔接线柱三个、10u电解电容2个、排针12个、9110驱动芯片2个。 电路图如下,这里我们把电源模块与驱动模块含在了同一个电路板上。因为电机驱动模块所需的电压是+9V左右(6—15V 均可),而单片机主控和循迹模块所需电压均为+5V。 这里用了一个7805稳压芯片将+9V电压稳出+5V电压。 +9V

毕业设计慧鱼模型.

“慧鱼模型” 三自由度机械手 设 计 小 册 学院:机电工程学院班级:机械设计与制造 指导老师:蔺绍江 姓名:王连海 学号:201030120130

一、概述 (1) 1.1机电一体化技术 (1) 1.1.1机电一体化技术的定义和内容 (1) 1.1.2机电一体化系统组成 (1) 1.2. 慧鱼机器人 (2) 1.2.1慧鱼创意教学组合模型简介 (2) 二、机器人的组成 (3) 2.1组成构件 (3) 2.2慧鱼机器人分析 (6) 2.2.1机器人机构组成 (6) 2.2.2主要成分构成及功能 (7) 2.3. 机器人的工作空间形式 (9) 2.4机器人的机械运动形态和变换控制 (11) 2.5机器人的位移、速度、方向的控制方法 (13)

一、概述 1.1机电一体化技术 1.1.1机电一体化技术的定义和内容 机电一体化技术综合应用了机械技术、计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术,接口技术及系统总体技术等群体技术,从系统的观点出发,根据系统功能目标和优化组织结构目标,以智能、动力、结构、运动和感知等组成要素为基础,对各组成要素及相互之间的信息处理、接口耦合、运动传递、物质运动、能量变换机理进行研究,使得整个系统有机结合与综合集成,并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下,形成物质和能量的有规则运动,在高质量、高精度、高可靠性、低能耗意义上实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术。 1.1.2机电一体化系统组成 1.机械本体机械本体包括机架、机械连接、机械传动等,它是机电一体化的基 础,起着支撑系统中其他功能单元、传递运动和动力的作用。 2.检测传感部分检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路,其作用就是 检测机电一体化系统工作过程中本身和外界环境有关参量的变 化,并将信息传递给电子控制单元,电子控制单元根据检查到 的信息向执行器发出相应的控制。 3.电子控制单元电子控制单元是机电一体化系统的核心,负责将来自各传感器 的检测信号和外部输入命令进行集中、存储、计算、分析,根 据信息处理结果,按照一定的程度和节奏发出相应的指令,控 制整个系统有目的地进行。 4.执行器执行器的作用是根据电子控制单元的指令驱动机械部件的运动。执行 器是运动部件,通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动等几种方式。 5.动力源动力源是机电一体化产品能量供应部分,是按照系统控制要求向机械 系统提供能量和动力使系统正常运行。提供能量的方式包括电能、气 能和液压能。

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