机器人设计方案

1、机器人设计方案一、设计要求设计一具有独立前进、转弯、后退、避障、救人等功能的救援机器人。二、设计任务1. 电子控制组：设计好控制电路及原理图，各类传感器电路及稳压电源，并制作 成独立模块，按程序要求进行调试（超声波、雷达和红外线传感器的感应距离）。2. 机械设计组：设计机器人各部分结构（包括机械手、身躯、底盘）以及各类传 感器模块的安装。3. 程序设计组：按照具体设计要求进行编程及调试、烧录等工作。三、设计思路机器人在封闭场地内利用红外线传感器自动搜索安装了红外线发射管的洋娃 娃。一旦发现目标便向目标靠近，途中发现障碍物则侧移距离L或转弯角度a然后继续前进，当机器人与洋娃娃之间距离达到 S （

2、此时红外线传感器比超声波传感 器或雷达优先级更高）时，触发控制机械臂抓向小人，机械臂的“手指”部分装 有压力传感器（或轻触开关代替触觉传感器实现），当抓紧小人时触发单片机控制 （入口设一 200W白炽灯光感返回或者程序倒退返回）机器人返回，并翻转电机松 开洋娃娃。四、场地模拟有一圭寸闭场地并设立一入口, 机器人从入口出发，利用红外线 传感器搜索救援目标洋娃娃，没 有搜索到时则继续前进，遇到障 碍物时侧移并转弯绕过障碍物继 续前进，直到接近目标控制机械 臂抓紧小人并返回，途中屏蔽掉 红外线感应，只绕过障碍返回。 返回到达入口白炽灯处手部电机 反转松开小人并复位。五、机器人运作流程图：入口出驱动双

3、步进电机前进功能一：绕过障碍物并前进超声波传感器（或雷达） 测障碍物2.驱动双步进电机绕过障碍小人装红外线发射器 机器人装红外线接受器发现目标并救2.3.搜索到目标（即机器人接受到 红外线信号）后向目标前进， 驱动手部步进电机实施抓起小 人动作。-复位设计程序 返回或在入 口处设置一 200W白炽 灯，利用光敏传感器返控制手部步进 电机反转松开 小人六、电路模块设计1.超声波发射电路：2.超声波接收电路:5. 直流电机的驱动电路6. 5V与12V直流电源电路7. 压力或触觉传感器8.步进电机驱动电路（1）: 步进电机驱动电路（2）INPUT ；L-R402INPUT Pl25D14152 刃

4、1415装有红外发 射器的洋娃Q225D1415R401 VA-3£._、R404INPUT P3 >VA- 3K R403INPUT P2 >vw 3K.<P25DH15歩讲电机我动电瞞红外线搜索、超声波避障方案七、红外线搜索方 不间断地发射超声波测试前洋娃娃 方扇形范围内障碍，如果这个接收 达替代，控制优先级则触于发单片机控制底盘步进电机右转 （2个相对步进电机同向同速转动 线（正前方接受轮红外线时表转，可实现机I 示正前方无障碍发单片目标方制机器 前进，没有接收七I红外线算法与程序设计， 示目标不在感应范围内或者程序实施方案案 前方有障碍）。1、环境虚拟到内存

5、以二维五、。1、2、亍案原理r身上的红外线发射头发射的红外线被机器人身上一的接收头接受 头不是正前方的接收头（蓝色框表示）红假外设它被右方的an、向目标前j.启动机器存储（一个元素代表一个固机器人 俯视只有达分向彳行走时才记录J接收头接收带动 2个车 受到一个直线放 向的红外线而不被其他方向的 红外线干扰，在机器人前方装 有5个或7个红外线接收头, 数目越多搜索越精确。否障碍定的距离。部分:过的位机器人救援；返回。循迹又分找到前和找到后（大概方位）。4、个部分流程图如下：未探测到目标（即红外传感器未发生中断）流程。注：启动时环境映射全部标示为未通过关于转变方向后虚拟环境的标示问题飞立标志（记录方向）红外发生中断（即检测到目标）和抓取动作流程红外中断抓取动作机器返回方向和距离