機(jī)器人設(shè)計(jì)方案

1、機(jī)器人設(shè)計(jì)方案一、設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一具有獨(dú)立前進(jìn)、轉(zhuǎn)彎、后退、避障、救人等功能的救援機(jī)器人。二、設(shè)計(jì)任務(wù)1. 電子控制組：設(shè)計(jì)好控制電路及原理圖，各類傳感器電路及穩(wěn)壓電源，并制作 成獨(dú)立模塊，按程序要求進(jìn)行調(diào)試（超聲波、雷達(dá)和紅外線傳感器的感應(yīng)距離）。2. 機(jī)械設(shè)計(jì)組：設(shè)計(jì)機(jī)器人各部分結(jié)構(gòu)（包括機(jī)械手、身軀、底盤）以及各類傳 感器模塊的安裝。3. 程序設(shè)計(jì)組：按照具體設(shè)計(jì)要求進(jìn)行編程及調(diào)試、燒錄等工作。三、設(shè)計(jì)思路機(jī)器人在封閉場地內(nèi)利用紅外線傳感器自動搜索安裝了紅外線發(fā)射管的洋娃 娃。一旦發(fā)現(xiàn)目標(biāo)便向目標(biāo)靠近，途中發(fā)現(xiàn)障礙物則側(cè)移距離L或轉(zhuǎn)彎角度a然后繼續(xù)前進(jìn)，當(dāng)機(jī)器人與洋娃娃之間距離達(dá)到 S （

2、此時紅外線傳感器比超聲波傳感 器或雷達(dá)優(yōu)先級更高）時，觸發(fā)控制機(jī)械臂抓向小人，機(jī)械臂的“手指”部分裝 有壓力傳感器（或輕觸開關(guān)代替觸覺傳感器實(shí)現(xiàn)），當(dāng)抓緊小人時觸發(fā)單片機(jī)控制 （入口設(shè)一 200W白熾燈光感返回或者程序倒退返回）機(jī)器人返回，并翻轉(zhuǎn)電機(jī)松 開洋娃娃。四、場地模擬有一圭寸閉場地并設(shè)立一入口, 機(jī)器人從入口出發(fā)，利用紅外線 傳感器搜索救援目標(biāo)洋娃娃，沒 有搜索到時則繼續(xù)前進(jìn)，遇到障 礙物時側(cè)移并轉(zhuǎn)彎繞過障礙物繼 續(xù)前進(jìn)，直到接近目標(biāo)控制機(jī)械 臂抓緊小人并返回，途中屏蔽掉 紅外線感應(yīng)，只繞過障礙返回。 返回到達(dá)入口白熾燈處手部電機(jī) 反轉(zhuǎn)松開小人并復(fù)位。五、機(jī)器人運(yùn)作流程圖：入口出驅(qū)動雙

3、步進(jìn)電機(jī)前進(jìn)功能一：繞過障礙物并前進(jìn)超聲波傳感器（或雷達(dá)） 測障礙物2.驅(qū)動雙步進(jìn)電機(jī)繞過障礙小人裝紅外線發(fā)射器 機(jī)器人裝紅外線接受器發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并救2.3.搜索到目標(biāo)（即機(jī)器人接受到 紅外線信號）后向目標(biāo)前進(jìn)， 驅(qū)動手部步進(jìn)電機(jī)實(shí)施抓起小 人動作。-復(fù)位設(shè)計(jì)程序 返回或在入 口處設(shè)置一 200W白熾 燈，利用光敏傳感器返控制手部步進(jìn) 電機(jī)反轉(zhuǎn)松開 小人六、電路模塊設(shè)計(jì)1.超聲波發(fā)射電路：2.超聲波接收電路:5. 直流電機(jī)的驅(qū)動電路6. 5V與12V直流電源電路7. 壓力或觸覺傳感器8.步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路（1）: 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路（2）INPUT ；L-R402INPUT Pl25D14152 刃

4、1415裝有紅外發(fā) 射器的洋娃Q225D1415R401 VA-3£._、R404INPUT P3 >VA- 3K R403INPUT P2 >vw 3K.<P25DH15歩講電機(jī)我動電瞞紅外線搜索、超聲波避障方案七、紅外線搜索方 不間斷地發(fā)射超聲波測試前洋娃娃 方扇形范圍內(nèi)障礙，如果這個接收 達(dá)替代，控制優(yōu)先級則觸于發(fā)單片機(jī)控制底盤步進(jìn)電機(jī)右轉(zhuǎn) （2個相對步進(jìn)電機(jī)同向同速轉(zhuǎn)動 線（正前方接受輪紅外線時表轉(zhuǎn)，可實(shí)現(xiàn)機(jī)I 示正前方無障礙發(fā)單片目標(biāo)方制機(jī)器 前進(jìn)，沒有接收七I紅外線算法與程序設(shè)計(jì)， 示目標(biāo)不在感應(yīng)范圍內(nèi)或者程序?qū)嵤┓桨赴?前方有障礙）。1、環(huán)境虛擬到內(nèi)存

5、以二維五、。1、2、亍案原理r身上的紅外線發(fā)射頭發(fā)射的紅外線被機(jī)器人身上一的接收頭接受 頭不是正前方的接收頭（藍(lán)色框表示）紅假外設(shè)它被右方的an、向目標(biāo)前j.啟動機(jī)器存儲（一個元素代表一個固機(jī)器人 俯視只有達(dá)分向彳行走時才記錄J接收頭接收帶動 2個車 受到一個直線放 向的紅外線而不被其他方向的 紅外線干擾，在機(jī)器人前方裝 有5個或7個紅外線接收頭, 數(shù)目越多搜索越精確。否障礙定的距離。部分:過的位機(jī)器人救援；返回。循跡又分找到前和找到后（大概方位）。4、個部分流程圖如下：未探測到目標(biāo)（即紅外傳感器未發(fā)生中斷）流程。注：啟動時環(huán)境映射全部標(biāo)示為未通過關(guān)于轉(zhuǎn)變方向后虛擬環(huán)境的標(biāo)示問題飛立標(biāo)志（記錄方向）紅外發(fā)生中斷（即檢測到目標(biāo)）和抓取動作流程紅外中斷抓取動作機(jī)器返回方向和距離