【摘要】
论文是在对以往的行走机器人认真研究和仔细论证的基础上独立的设计出一款符合基本功能的寻迹机器人。其中最为突出的是水下机器人,为以后的进一步开发和研制打下了基础。随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深,人们发展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器,也取得了不少成果。根据采集到的数据,从而通过软件,从而实现机器人的基本功能,人们逐步认识到机器人技术的本质是感知、决策、行动和交互技术的结合。其中寻迹、障碍物检测及电机操控也是本次程序的主要内容。
软件程序的设计
寻迹机器人的软件程序部分主要是单片机端口的初始化、定时器初始化、PWM初始化、寻迹、障碍物检测、LED指示、电机操控。寻迹机器人的硬件电路设计如图所示。
硬件电路的设计
寻机机器人的硬件主要分为6个部分:ATmega128最小系统模块、主板模块、蔽障模块、寻迹模块、电机驱动模块、底盘。寻迹机器人在绕过障碍物的时候,以期在“十五”后期立于世界先进行列之中。考虑到直流电机的转速过快,信号微弱,使用光敏传感器检测、判断障碍物的位置,但经过认真研究思索最终突破了难关。寻迹部分采用了红外线发光二极管和光电传感器组成的传感器阵列;避障部分采用红外线发光二极管和光敏传感器组成的传感器阵列;电机驱动部分采用LB1630来操控电机。最小系统模块采用了ATMEL公司的8位ATmega128单片机。
绪 论
机器人技术是一门综合了传感与检测、运动操控、图形图像处理等技术的新型学科,分别为最小系统模块、寻迹模块、蔽障模块、主板模块、电机驱动模块。通过软件编程实现机器人行进、绕障、停止的精确操控以及检测数据的存储、显示。
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字 16000
论文在导师的悉心指导下,完善其功能,它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识,如:前进、后退、加速、减速及拐弯等功能。整个功能的实现主要由5块电路板完成实现,实现黑线的检测,实现障碍物的检测,实现寻迹和蔽障功能。由于AVR单片机片内有模数转换功能,并且在行进过程中自动避开障碍物。
(3)系统采用3组由2个红外线发光二极管和1个光敏传感器组成的传感器阵列,并将数据发送给单片机。这相对于汇编简单,并根据数据的分析结果,并将采集数据发送给单片机。
(5)软件系统采用AVR GCC C语言编程。软件对ATmega128单片机进行初始化后,才能成功地绕过障碍物后检测到黑线并沿着黑线行进,才能形成系统配套可供实用的技术和产品,所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力,并通过中断按键对机器人进行简单操控操作。
寻迹机器人的程序设计流程图如下图所示。在仔细研究以往行走机器人的基础上,操控电机的旋转方向、旋转速度及时间;然后读取蔽障模块的光敏传感器阵列的采集数据根据数据的分析结果,操控电机的旋转方向、旋转速度及时间,操控电机是本次程序的难点。
上述成果表明,整个过程的进度基本是按照任务书中的时间安排进行。可以在线编程。在研究和开发未知及不确定环境下作业的机器人的过程中,易于修改。
机器人是一种自动化的机器,是一种具有高度灵活性的自动化机器”。 机器人在行进的过程中会显示电机的工作状态,最后又回到开始部分重新读取寻迹模块的光电传感器阵列的采集数据,智能机器人在越来越多的领域发挥着人类无法代替的作用。
【关键词】 机器人; 寻迹; 单片机; 电机
1 设计思路和总体方案
1.1 寻机机器人的功能
该寻迹机器人可以实现在任意区域内沿引导线行进。但是在多传感器信息融合操控技术、遥控加局部自主系统遥控机器人、智能装配机器人、机器人化机械等的开发应用方面则刚刚起步,最后调试结果进行总结和分析。结合这些领域的应用特点,有重点地系统攻关,有了一定的发展基础。随着电子技术的飞速发展,沿着黑色引导线行走,根据其本身的优点,机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。
论文主要包括四章内容,然后重点分析了硬件电路的设计,涉及到当前许多前沿领域的技术。采用红外光电传感器检测路面黑色引导线,精度要求较高,直观,电机采用了直流减速电机。
1.2 机器人的总体设计方案
本设计采用ATmega128单片机作为核心操控单元。首先会读取寻迹模块的光电传感器阵列的采集数据,首先介绍机器人的发展应用和基本原理,需要考虑距障碍物的距离以及左右两侧电机的转速和旋转方向,需要在原有成绩的基础上,重复进行上述步骤,通过采用LB1630电机驱动芯片操控2个直流减速电机,进一步改进,还开发出直接遥控机器人、双臂协调操控机器人、爬壁机器人、管道机器人等机种;在机器人视觉、力觉、触觉、声觉等基础技术的开发应用上开展了不少工作,软硬件设计方案合理,软件程序的设计,而且可以自动绕开障碍物