簡易機器人制作

慶祝大學課程完結(jié)系列演講：自動化制造系統(tǒng)——之簡易機器人制作第10組：wzhl什么是機器人？

我國科學家對機器人的定義是：機器人是一種自動化的機器，所不同的是這種機器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動化機器。what?機器人制作!!!

機器人制作是一個基于計算機技術(shù)，并將機械、電子、控制等技術(shù)與信息技術(shù)的應用有機組合的綜合應用實踐。它充分體現(xiàn)技術(shù)世界的奧妙與神奇，實踐性強、挑戰(zhàn)性大、涉及面廣。有木有想過制作你的第一臺機器人？？？？？？？學問如果只是紙上談兵的話，那么書本都是廢紙。

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我們從最簡單的機器人說起：簡單的機器人只要實現(xiàn)一些動作,不需要能夠進行智能思考.一般來說制作過程需要以下幾步:

（以避障小車為例）1.明確機器人的功能首先確定機器人要實現(xiàn)什么功能即制作的目的：可以避障的小車然后收集信息資料進行可行性分析現(xiàn)在有紅外測距傳感器、超聲波傳感器等可以實現(xiàn)避障?？尚?/p>

要實現(xiàn)的功能：紅外避障功能實現(xiàn)示意圖電機驅(qū)動80C51紅外發(fā)射M紅外接收怎么實現(xiàn)其功能呢？原理設計：以單片機為小車的“大腦”，紅外線探頭為小車的“眼睛”，電機為小車的“雙足”?！按竽X”控制“眼睛”去看前方是否有障礙物，當“眼睛”看到障礙后，由大腦來控制“雙足”的行動方向。從而實現(xiàn)小車的自動避障。2.設計機器人的動作

設計機器人可以通過哪些動作來實現(xiàn)響應的功能

本項目機器人采用三輪傳動結(jié)構(gòu)：前面左右兩邊的兩個輪子是主動輪，各接一個電機作為動力；后輪是從動輪，起到平衡的作用。

我的機器人如何轉(zhuǎn)向？雙車輪轉(zhuǎn)向的實現(xiàn)，使一個輪子不動，另一個轉(zhuǎn)動一定時間轉(zhuǎn)動對應角度，或者一個正轉(zhuǎn)另一個反轉(zhuǎn)一定時間，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。Myrobot:"Soeasy!"動作示意意圖前行后退左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)前行后退左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)3.準備相應應的材料料按照機器器人的動動作要求求和執(zhí)行行環(huán)境準準備材料料.此時時應該對對材料的的組合方方式,動動作的實實現(xiàn)原理理有了清清楚的構(gòu)構(gòu)思工具與材料：必備組件件：電機機、單片片機、車車輪、底底座、紅紅外傳感感器、電電線若干干、PVC線線槽、基基礎(chǔ)平臺臺小車、、撥動開開關(guān)、螺螺絲、排排針等工具：螺螺絲刀，，手鉗，，單片機機編程器器，鉆孔孔器等部分工具具與材料料：材料列表表4.實現(xiàn)機器器人用材料作作出機器器人實體體,如果果復雜一一點的還還需要編編程序,焊接電電線TochooseProgram1orProgram2?避障方案案選擇：Program1：采用超超聲波避避障。超超聲波受受環(huán)境影影響較大大，電路路復雜，，而且地地面對超超聲波的的反射，，會影響響系統(tǒng)對對障礙物物的判斷斷。Program2：采用紅紅外線避避障。外外界對紅紅外信號號的干擾擾比較小小，且易易于實現(xiàn)現(xiàn)，價格格也比較較便宜，，故采用用Program2。5.調(diào)試對機器人人進行調(diào)調(diào)試，修改，完善。每一件產(chǎn)產(chǎn)品的生生產(chǎn)完成成后都要要對其各各項性能能指標進進行測試試和調(diào)試試，在本本設計制制作完成成后，對對其轉(zhuǎn)彎彎和檢測測障礙的的距離進進行了調(diào)調(diào)試和測測試。首先，小小車的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彎時間間。根據(jù)據(jù)不同的的路面，，小車轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過90°彎時時所用的的轉(zhuǎn)彎時時間各不不相同，，在光滑滑的路面面上轉(zhuǎn)彎彎的時間間是0.4s左左右，在在粗糙的的路面則則需要0.6s左右的的時間，，所以經(jīng)經(jīng)過綜合合考慮后后，把小小車的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彎時間間調(diào)整為為0.5s，使使小車在在行駛過過程中能能夠做到到最佳的的運行狀狀態(tài)。其次，檢檢測障礙礙的距離離，紅外線避避障的缺缺點就是是，紅外外線遇到到黑色的的障礙物物后，其其光線容容易被黑黑色物體體吸收，，使得單單片機無無法檢測測到黑色色障礙物物，所以以小車遇遇到黑色色障礙物物時將不不能很好好的避障障，甚至至不能避避障。但但在對一一般的障障礙物進進行避障障時，要要根據(jù)小小車的行行駛速度度來決定定避障的的距離。。經(jīng)試驗當當在車體體前方放放置白色色物體時時，小車車距離障障礙物20cm左右就就能避障障；當在車體體前方放放置深色色物體時時，小車車距離障障礙物10cm左右才才能避障障。綜合合考慮決決定把紅紅外線發(fā)發(fā)射強度度適當提提高，使使得小車車在遇到到深色物物體時離離障礙20CM左右就就能避障障。以便便小汽車車能夠很很好的避避障。調(diào)調(diào)節(jié)紅外外線發(fā)射射電路中中RW的的阻值可可以調(diào)節(jié)節(jié)紅外線線的發(fā)射射強度，，以此來來調(diào)節(jié)避避障的距距離。遵循的原原則1.kiss（keepitsimplestupid）簡單直直接。2.一切從實實際出發(fā)發(fā)，經(jīng)濟濟優(yōu)化。。3.不斷改善善，力求求創(chuàng)新。。4.模塊化的的開發(fā)思思想5.親自動手手實踐三要素機器人的三個主要部分:（1）底盤電電機———執(zhí)行器部部分（2）模組PLC——控制器部部分（3）載荷接接口———傳感器部部分控制驅(qū)動執(zhí)行傳感通信接口結(jié)構(gòu)關(guān)系系示意圖圖還要有的的三部分分：電源模塊塊-———能量Powersupplymodule機械系統(tǒng)———硬件Mechanicalsystems軟件程序———軟件Softwareprogram現(xiàn)在我們可可以知道要要制作好機機器人必必須掌握的的課程有：：電氣控制與與PLC、、機器人基基礎(chǔ)、電機機學、控制制工程基礎(chǔ)礎(chǔ)、機械設設計及制造造、測試技技術(shù)、微機機原理與接接口技術(shù)、、信號與系系統(tǒng)、機電電一體化系系統(tǒng)設計等等。我掌握了多少？傳感器不可可缺少，它它是機器人人的感覺器器官。下面介紹幾幾種常用傳傳感器：常用的超聲波測距距傳感器超聲波測距距傳感器：：超聲波測測距傳感器器利用聲音音在空氣中中的傳輸距距離和傳輸輸時間成正正比的原理理，通過檢檢測不同遠遠近的反射射面對超聲聲波反射回回去的時間間不同來檢檢測障礙物物的距離。。常用的碰撞檢測傳感器碰撞檢測傳傳感器又叫碰撞開關(guān)：：電路常開開，碰到障障礙物后連連通，可以以用來檢測測機器人是是否發(fā)生碰碰撞。常用的紅外測距傳感器紅外測距傳傳感器：紅紅外測距傳傳感器利用用紅外信號號遇到障礙礙物距離的的不同反射射的強度也也不同的原原理，進行行障礙物遠遠近的檢測測。紅外測測距傳感器器具有一對對紅外信號號發(fā)射與接接收二極管管，發(fā)射管管發(fā)射特定定頻率的紅紅外信號，，接收管接接收這種頻頻率的紅外外信號。常用的電子子指南針傳傳感器電子指南針針傳感器：：利用磁場場傳感芯片片制成，將將地磁信號號轉(zhuǎn)化為電電信號輸出出，用于定定位系統(tǒng)，，精度高、、穩(wěn)定性好好。常用的光敏敏電阻傳感感器光敏電阻：：光敏電阻阻器是利用用半導體的的光電效應應制成的一一種電阻值值隨入射光光的強弱而而改變的電電阻器；入入射光強，，電阻減小小，入射光光弱，電阻阻增大。光光敏電阻器器一般用于于光的測量