機(jī)器人比賽-fby中控杯第七屆競(jìng)賽

浙江大學(xué)“中控杯”7248——FBY隊(duì)員學(xué)號(hào)高 3100101425袁 一、方案總述1、機(jī)器人功能設(shè)計(jì)。采取四輪小車結(jié)構(gòu)，用四個(gè)電機(jī)分別控制四個(gè)全向輪。車身下層鋁板下裝兩個(gè)距離傳感器，檢測(cè)已知骨牌的擺放方式用管道臂實(shí)現(xiàn)擺放木塊的功一個(gè)舵機(jī)控制管道臂所在圓盤(pán)水平方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)另有兩個(gè)舵機(jī)實(shí)現(xiàn)筷子的。行走功線兩側(cè)的兩個(gè)全向輪受電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)另外兩個(gè)全向輪處于運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)向另一方向行進(jìn)亦然。巡線功16檢測(cè)關(guān)鍵牌功2擺放骨牌功擺放功檢測(cè)碰撞功5此次比賽中兩支隊(duì)伍完全，互不影響。所以只需考慮本隊(duì)場(chǎng)地的情況檢測(cè)關(guān)鍵牌的擺放方（擺放骨41(骨牌管道臂轉(zhuǎn)到水平位置，再回到啟動(dòng)區(qū)（向上）沿著白線走，的路線，直到機(jī)器人接觸到場(chǎng)590度，再沿白線走到擺放、電機(jī)、舵機(jī)、骨牌、筷子、骨牌、骨牌、底座連接、、骨牌擺放臂、裝載用連桿裝置推動(dòng)推 骨牌、放置 456 1傳感器比321318（判斷方法如前述217、8、9，當(dāng)機(jī)器人的中心部位經(jīng)過(guò)白線時(shí)，可以通過(guò)對(duì)比4、5、6和10、11、12一個(gè)交叉點(diǎn)處（但是，為了防止經(jīng)過(guò)交叉點(diǎn)的時(shí)候機(jī)器人方向的偏移導(dǎo)致交叉點(diǎn)的漏算以5、11傳感器經(jīng)過(guò)的白線數(shù)量來(lái)對(duì)交叉點(diǎn)進(jìn)，們會(huì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)選擇效果最好的方法或者綜合幾種方法得出一個(gè)最終判，人往什么方向移動(dòng)了多少個(gè)方格這樣每次當(dāng)機(jī)器人遇到白線的交叉點(diǎn)的時(shí)候機(jī)器人的位置是一定精確的最近一次測(cè)到的交叉點(diǎn)的位置將作為一個(gè)位置的參考基準(zhǔn)，當(dāng)機(jī)器人離開(kāi)了交叉點(diǎn)之后利用的電機(jī)上自帶的編可以精確測(cè)定電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)在不打滑的情況下機(jī)器人的前進(jìn)位移，的電機(jī)選用的是Namiki空心杯12v120轉(zhuǎn)直流電機(jī)電壓：12VDC120直徑：22mm軸長(zhǎng)：19mm（90度雙切口）堵轉(zhuǎn)電流：1.8A比：80：1（金屬行星。的鋰電池的電壓是12V，所以可以直接接在電機(jī)上無(wú)需降壓直徑設(shè)為R=60mm，則周長(zhǎng)C=0.188m。預(yù)期機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度在0.2-0.8m/s。0.055kg，則扭矩為M÷2)=0.735kgcm22CL-3501PG選擇的舵機(jī)是MG996R，如下圖凈重:55g尺寸:拉力9.4kg/cm(4.8V),反應(yīng)速度0.17sec/60degree(4.8v)工作電壓:4.8-7.2V工作溫度:0℃-55℃齒輪形式:金屬齒輪工作死區(qū):5us微秒以及9805MG，如下產(chǎn)品尺寸:產(chǎn)品拉力20kg/cm(4.8V反應(yīng)速度:工作電壓:4.8-7.2V工作溫度:0℃-55℃齒輪形式:金屬齒輪工作死區(qū):5us微秒三、電路設(shè)計(jì) 穩(wěn)壓電Atmelmega16單LM7806電機(jī)驅(qū) 12VLM78055V穩(wěn)壓電路來(lái)給單片 平行放置的兩個(gè)距離傳感器通過(guò)對(duì)同一塊骨牌的測(cè)量得到該骨牌的放置方式，以便之后的策略選擇。主控選ATmega16是基于增強(qiáng)的AVRRISC8CMOS微控制器。由于其先進(jìn)的指令集以及單時(shí)鐘周期指令執(zhí)行時(shí)間，ATmega16的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá)1MIPS/MHz，從而可以減緩系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的。ATmega16AVR32個(gè)通用工作寄存器。所有的寄存器都直接與運(yùn)算邏單元(ALU)相連接，使得一條指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期CISC10倍的數(shù)據(jù)吞吐率。ATmega16有如下特點(diǎn):16KFlash(RWW)，512EEPROM，1KSRAM，32I/O32JTAG接口，支持片內(nèi)調(diào)試與編程，三個(gè)具有比較模式的靈活的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(T/C片內(nèi)外中斷，可編程串行編程增益(TQFP封裝)的ADC，具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門(mén)狗定時(shí)器，一個(gè)SPI串行端口，以及六個(gè)可以通過(guò)進(jìn)行選擇的省電模式。8AVRRISC13132816MHz非易失性程序和數(shù)據(jù)16K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash，擦寫(xiě):10,000具有獨(dú)立鎖定位的可選Boot代碼區(qū)，通過(guò)片上Boot程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)編程，512字節(jié)的EEPROM，擦寫(xiě):100,0001K字節(jié)的片內(nèi)JTAG接口(與IEEE1149.1標(biāo)準(zhǔn)兼容符合JTAG通過(guò)JTAG接口實(shí)現(xiàn)對(duì)Flash、EEPROM、熔絲位和鎖定位的編程8位定時(shí)器/16位定時(shí)器/810ADC，8個(gè)單端通道，2個(gè)具有可編程增益（1x,10x,200x）可工作于主機(jī)/從機(jī)模式的SPIRC片內(nèi)/6種睡眠模式:ADCStandby模式以及擴(kuò)展的Standby模式I/O32個(gè)可編程的I/O40引腳PDIP封裝,44引腳TQFP封裝,44引腳MLF工作電壓ATmega16L：2.7-ATmega16：4.5-8MHz0-16MHzATmega16L1MHz3V25°C正常模式:1.1空閑模式:0.35掉電模式1用于巡線的傳感器，選用的是ST188，它具有以下特點(diǎn)采用高紅外光電二極管和高靈敏度光電晶體管組成檢測(cè)距離可調(diào)整范圍大，4-13mm微動(dòng)開(kāi)OMROND2F-01F來(lái)實(shí)現(xiàn)。全球性超小型基本開(kāi)關(guān)符合EN61058-1(IEC601058-1)UL1054，以及CSAC22.2No.54PCB雙定位PCB按鈕在一邊的安裝孔的線上，可決定安裝時(shí)的位距離傳其相關(guān)數(shù)據(jù)5mm(不透明體2×0.8mmGaAs如光時(shí)燈亮（紅色）（ARDC5～24V±10%脈動(dòng)（p-p）10%35mA（NPN）、30mA（PNPNPN:NPNDC5～24V100mA下（40mA）PNP：PNPDC5～24V50mA1.3V（50mA1kHz（平均值1,000lx動(dòng)作時(shí)：－25～＋55℃保存時(shí)：－30～＋80℃（不結(jié)冰動(dòng)作時(shí)：5～85%RH保存時(shí)：5～95%RH（不結(jié)露20～2,000Hz（100m/s21.5mmX、Y、Z2h(4min500m/s2X、Y、Z3IEC接插件式（能直接插焊（捆包狀態(tài)總原理各模塊原理圖L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路SGS公司的L298是一種高電壓、大電流雙H橋功率集成電路，可用來(lái)舵機(jī)電用LM78066V的穩(wěn)壓輸出，保證舵機(jī)供電。單片機(jī)供電系單片機(jī)需要5V的工作電壓，所以采用LM7805得到5V的穩(wěn)定電碰撞檢測(cè)電路PCB由于時(shí)間緊張加上專業(yè)知識(shí)缺乏，PCB四、機(jī)器人整體可行性280mm*200mm，伸展后最大可達(dá)280mm*600mm119.4mm367.02mm。6061鋁合金，機(jī)器人未裝載骨牌前的預(yù)計(jì)重4.57kg。五、機(jī)器人創(chuàng)新點(diǎn)1 關(guān)鍵牌檢測(cè)裝2 能實(shí)現(xiàn)三維角度的管道如果通過(guò)擺好幾個(gè)骨牌的方法，不利于轉(zhuǎn)彎地方的處理，也會(huì)造成很大的管在擺放時(shí)間上不占什么優(yōu)勢(shì)，但是，管道臂可以應(yīng)對(duì)擺放場(chǎng)地所有情況，3 擺放筷子的機(jī)械六、尚未解決的難點(diǎn)問(wèn)題1、管道臂的設(shè)計(jì)，由于時(shí)間和場(chǎng)地的限制沒(méi)能準(zhǔn)確設(shè)計(jì)合理的管道臂水平高度，因?yàn)橐ＷC，2、機(jī)器人能否準(zhǔn)確停在設(shè)定的，的位置處。由