机器人实训报告8

1、机器人模块拆装实训报告班级：学号：姓名： 厦门大学嘉庚学院2009-03-24课程目的(1)锻炼动手能力和团队精神；(2)系统训练创新能力和实践能力；(3)自主建构工科基础知识。课程内容1.用AS-UII型机器人寻光2.用AS-UII型机器人躲避障碍3.用AS-EI型机器人组建小车三方案设计1、用AS-UII型机器人寻光：AS-UII型机器人上配有光敏电阻，通过配备的编程软件，检测出前方光的偏差，从而实现来控制机器人行走，并寻找到房间里的最亮地点。2.用AS-UII型机器人躲避障碍AS-UII型机器人上配有光敏电阻，通过配备的编程软件，可以检测出前方的障碍物，从而实现躲避障碍的目的。3.用AS

2、-EI型机器人组建小车AS-EI型机器人相当于积木型机器人，可以自由组合，配合AS-UII型机器人的扩展卡，编程时有方便的数字输入、输出，电机驱动等模块，可以灵活进行控制。本实训将通过电机驱动小车行动，通过小车前方的光敏电阻判断出前方的光的偏差以及前方的障碍物，实现躲避功能。四实现结果1、用AS-UII型机器人寻光：程序：其C语言程序如下：int photo_1=0;void main() while(1) photo_1 =photo(1)-photo(2); if(photo_1 = 0) motor( 1 , 80 ); motor( 2 , 80 ); else if(photo_1

3、0) motor( 1 , 80 ); motor( 2 , 21 ); else stop(); 2.用AS-UII型机器人躲避障碍程序：其C语言程序如下：int bmp_1=0;void main() motor( 1 , 80 ); motor( 2 , 80 ); while(1) bmp_1 = bumper(); if( bmp_1 = 4) motor( 1 , 100 ); motor( 2 , 20 ); wait( 0.500000 ); stop(); motor( 1 , 80 ); motor( 2 , 80 ); else if(bmp_1 = 1) motor(

4、1 , -100 ); motor( 2 , -20 ); wait( 0.500000 ); stop(); motor( 1 , -80 ); motor( 2 , -80 ); else if(bmp_1 = 2) motor( 1 , -20 ); motor( 2 , -100 ); wait( 0.500000 ); stop(); motor( 1 , -80 ); motor( 2 , -80 ); else if(bmp_1 = 8) motor( 1 , 20 ); motor( 2 , 100 ); wait( 0.500000 ); stop(); motor( 1 ,

5、 80 ); motor( 2 , 80 ); 3.用AS-EI型机器人组建小车机器人照片：程序： 其C语言程序如下：int ma_1=0;int ma_2=0;int mcm_1=0;void main() while(1) ma_1 =analogport(7); if(ma_1 200) mcm_1 =(mcm_1 & 0b11111100) | 0b1; write( 0 x4000 ,mcm_1); wait( 0.500000 ); else ma_2 =analogport(6); if(ma_2 200) mcm_1 =(mcm_1 & 0b11001111) | 0b1100

6、00; write( 0 x4000 ,mcm_1); wait( 0.500000 ); else mcm_1 =(mcm_1 & 0b11111100) | 0b1; write( 0 x4000 ,mcm_1); wait( 0.500000 ); mcm_1 =(mcm_1 & 0b11001111) | 0b110000; write( 0 x4000 ,mcm_1); wait( 0.500000 ); 五、体会、收获和建议通过6周的对广茂达智能机器人的学习和研究，我们掌握了一些有关机器人的知识。学习十分生动又富有趣味，在学习中游戏，在游戏中学习，这是以前普通课堂学习中所不能体会到

7、的。有利于培养我们对机器人知识的兴趣，有利于机器人自动化的发展，有利于培养学生动手能力。因此我们建议增加此类课程的学习时间。 附录资料：不需要的可以自行删除测量机器人测量机器人可实现对目标的快速判别、锁定、跟踪、自动照准和高精度测量，可 以在大范围内实施高效的遥控测量。使您在遥控测量操作中的那些烦恼成为历史。该系统 由索佳新一代全站仪SRX和索佳超级目标捕捉系统组成。 超级目标捕捉系统由镜站端可发射扇形光束的RC遥控器和测站端SRX系列全站仪上的光束探 测器组成；光束探测器能敏锐地感知RC遥控器所发出的瞬间光信号，并驱动全站仪快速地指 向目标，对目标进行精确照 准和测量。系统内置智能方 向传感

8、器可以判别和锁定指 定目标，实现对目标的智能 跟踪。 超级目标捕捉系统驱动全站仪快速照准棱镜所在方位，并对目标实施 高精度的自动照准和测量。超级目标捕捉系统能够驱动全站仪自动照准和锁定目标棱镜，测量过程中移动棱镜时即使出现影响目标 通视的障碍物（如建筑、树木、汽车等物体），仪器也能锁定目标棱镜，确保测量工作的正确进行。在 地形复杂的条件下作业时，测量人员只须注意脚下的路面，而不必太在意棱镜的姿态。即使目标棱镜暂 时失锁，只须在镜站方发出搜索指令，仪器便可快速地重新锁定目标。 即使镜站附近有其他反射棱镜也不会产生误测，超级目标捕 捉系统会驱动全站仪锁定和照准正确的棱镜。测量机器人1：测量机器人S

9、RX仪器介绍:索佳超级测量机器人可实现对目标的快速判别、锁定、跟踪、自动照准和高精度测量，可以在大范围内实施高效的遥控测量。使您在遥控测量操作中的那些烦恼成为历史。该系统由索佳新一代全站仪SRX和索佳超级目标捕捉系统组成。系统特点:高新技术的体现全站仪的新旗舰 新一代高精度测距技术RED-techEX 全球领先的突破性测角技术 支持多种通讯接口 完善的蓝牙通讯技术。索佳超级测量机器人可实现对目标的快速判别、锁定、跟踪、自动照准和高精度测量，可以在大范围内实施高效的遥控测量。使您在遥控测量操作中的那些烦恼成为历史。该系统由索佳新一代全站仪SRX和索佳超级目标捕捉系统组成。 超级目标捕捉系统由镜站

10、端可发射扇形光束的RC遥控器和测站端SRX系列全站仪上的光束探测器组成；光束探测器能敏锐地感知RC遥控器所发出的瞬间光信号，并驱动全站仪快速地指向目标，对目标进行精确照准和测量。系统内置智能方向传感器可以判别和锁定指定目标，实现对目标的智能跟踪。 超级目标捕捉系统驱动全站仪快速照准棱镜所在方位，并对目标实施高精度的自动照准和测量。超级目标捕捉系统能够驱动全站仪自动照准和锁定 目标棱镜，测量过程中移动棱镜时即使出现影响目标通视的障碍物（如建筑、树木、汽车等物体），仪器也能锁定目标棱镜，确保测量工作的正确进行。在地形复 杂的条件下作业时，测量人员只须注意脚下的路面，而不必太在意棱镜的姿态。即使目标

11、棱镜暂时失锁，只须在镜站方发出搜索指令，仪器便可快速地重新锁定目标。 即使镜站附近有其他反射棱镜也不会产生误测，超级目标捕捉系统会驱动全站仪锁定和照准正确的棱镜。技术性能参数:型号SRX1SRX2SRX3SRX5测角部光电绝对编码扫描、对径检波度盘最小显示 (可选)0.5 / 1, 0.1 / 0.2mg, 0.002 / 0.005mil1 / 5, 0.2 / 1mg, 0.005 / 0.02mil测角精度(ISO17123-3)1 / 0.3mg / 0.005mil2 / 0.6mg / 0.01mil3 / 1mg / 0.015mil5 / 1.5mg / 0.025mil自动双

12、轴液体补偿双轴液体倾斜传感器，补偿范围：4超出补偿范围仪器发出风鸣警告测距部红色激光二极管、光电同轴、调制激光、相位比较法测距测距范围*1(斜距)无协作目标*2(Kodak灰卡)0.3 500m (白色面, 90%反射系数)0.3 250m (灰色面, 18%反射系数)反射片RS90N-K: 1.3 500mATP1棱镜1.3 1,000m单AP棱镜1.3 5,000m ,良好气象条件*3 : 1.3 6,000m精度无协作目标2/*4(精测)0.3 200m: (3 + 2ppm x D)mm200 350m: (5 + 10ppm x D)mm350 500m: (10 + 10ppm x

13、 D)mm无协作目标2/*4(粗测)0.3 200m: (6 + 2ppm x D)mm200 350m: (8 + 10ppm x D)mm350 500m: (15 + 10ppm x D)mm棱镜精测: (1.5 + 2ppm x D)mm5*精测:(2 + 2ppm x D)mm,粗测 : (5 + 2ppm x D)mm粗测: (5 + 2ppm x D)mm反射片精测:(3 + 2ppm x D)mm,粗测 ： (6 + 2ppm x D)mm自动跟踪6脉冲激光和光学成像的CCD感应器范围ATP1棱镜5 500m自动照准脉冲激光和光学成像的CCD感应器 ATP1棱镜2 600m A

14、PO1棱镜2 1,000m模式PC-RR3遥控装置光束发射器,蓝牙模块，和磁性罗盘。光束发射器,蓝牙模块，和磁性罗盘。范围* 1(SRX和 RC-PR3的斜距)近距离模式2 100m*7,良好天气以上 3: 2 to 150m远距离模式2 250m* 8,良好天气以上3: 2 to 300m * 2测量机器人2：GPT-9000A彩屏 WinCE测量机器人仪器介绍:彩屏 WinCE测量机器人采用最安全的1级激光，无棱镜测距达2000m，再一次打破了无棱镜测距的极限。系统特点: 采用最安全的1级激光，无棱镜测距达2000m，再一次打破了无棱镜测距的极限 配备自动追踪，自动照准功能和Windows

15、 CE操作系统；跟踪速度达15/秒，可以用于几乎所有的测量领域 红色激光指向：装有红色、极小光点激光指示器，轻松可知被测点位置，方便用户定向或放样作业 XTRAC 棱镜跟踪技术：瞬间重捕跟踪锁定技术 拓普康第三代快速锁定技术 快速锁定技术和IR通讯技术的完美结合 高级系统设计：仪器端和反光镜端均为无线连接 Windows CE操作系统 彩色触摸屏幕 新型、超快速伺服马达驱动 内置无线电通讯系统：内置2.4GHz SpSp无线电通讯系统 集成在仪器的侧面板中 可选配用于FC-200 的RS电台模块 新型的FC-200野外控制器： 内置蓝牙无线通讯模块 Inetl XScale 520MHz CP

16、U Windows CE操作系统 彩色触摸屏幕 可选配RS-1电台模块 真正无线连接的系统：GPT-9000A测量机器人 FC-200野外控制器 RS电台模块 轻便的360棱镜 功能强大的TopSURV 软件技术性能参数:仪器型号GPT-9001AGPT-9002A仪器型号GPT-9001AGPT-9002A角度测量微旋转微旋转控制（最小值为1秒）方法（水平/垂直）绝对法读数（对径）最大旋转速度85/秒最小读数0.5/11/5显示器精度12类型3.5英寸TFT彩色显示屏距离测量单面显示测程触摸屏无棱镜模式（目标：白墙）计算机单元在低亮度且无阳光1.5m250m/5m2000m(无棱镜超长模式)

17、操作系统WinCE.NET 4.2有棱镜模式CPUIntel PXA255 400MHz单棱镜（条件1）3，000mRAM64MB条件1：薄雾、能见度约20km，中等阳光，稍有热闪烁ROM2MB(闪存ROM)+64MB（SD card）无棱镜模式(漫反射表面)I/ORS-232串口1.5m250m(5mm)m.s.e.USB（B型）, 蓝牙5.0m2000m(10mm+10ppmD)m.s.e.CF卡槽（型）有棱镜模式（2mm+2ppmD)m.s.e.倾斜补偿器最小读数类型双轴精测模式0.2mm/1mm方法液体式粗测模式1mm/10mm补偿范围6测量时间水准器灵敏度精测模式 1mm:约1.2秒

18、（首次3秒）圆水准器10/2mm0.2mm:约3秒（首次4秒）长水准器30/2mm粗测模式 10mm:约0.3秒（首次2.5秒）电源1mm:约0.5秒（首次2.5秒）机载电池BT-61Q输出电压7.4伏自动跟踪使用时间最大自动跟踪速度15/秒角度和距离测量约4.5小时搜索范围可由用户定义仅角度测量约10小时自动跟踪范围8m1000m(单棱镜)其他自动照准精度2激光指向有伺服机构防尘/防水等级IP54驱动范围全方位旋转工作环境温度-20+50粗旋转粗旋转控制（7个速度可调）重量仪器6.9kg(含电池)，仪器箱4.5kg微旋转微旋转控制（最小值为1秒）尺寸338mm(高)212mm(宽)197mm

19、(长)最大旋转速度85/秒测量机器人3: GTS-900A测量机器人产品特点：彩屏 WinCE测量机器人 您工作中最佳助手,配备自动追踪，自动照准功能和Windows CE操作系统，跟踪速度达15/秒；可以用于几乎所有的测量领域。系统特点：配备自动追踪，自动照准功能和Windows CE操作系统，跟踪速度达15/秒；可以用于几乎所有的测量领域。XTRAC 棱镜跟踪技术：瞬间重捕跟踪锁定技术拓普康第三代快速锁定技术快速锁定技术和IR通讯技术的完美结合高级的系统设计：仪器端和反光镜端均为无线连接 Windows CE操作系统 彩色触摸屏幕 新型、超快速伺服马达驱动内置无线电通讯系统：内置2.4GH

20、z SpSp无线电通讯系统 集成在仪器的侧面板中 可选配用于FC-200 的RS电台模块新型的FC-200野外控制器：内置蓝牙无线通讯模块 Inetl XScale 520MHz CPU Windows CE操作系统 彩色触摸屏幕 可选配RS-1电台模块真正无线连接的系统：GTS-900A测量机器人 FC-200野外控制器 RS电台模块 轻便的360棱镜 功能强大的TopSURV 软件技术指标：仪器型号GTS-901AGTS-902A仪器型号GTS-901AGTS-902A角度测量显示器方法（水平/垂直）绝对法读数（对径）类型3.5英寸TFT彩色显示屏最小读数0.5/11/5单面显示精度12触

21、摸屏距离测量计算机单元测程操作系统WinCE.NET 4.2单棱镜（条件1）3，000mCPUIntel PXA255 400MHz条件1：薄雾、能见度约20km，中等阳光，稍有热闪烁RAM64MB最小读数ROM2MB(闪存ROM)+64MB（SD card）精测模式0.2mm/1mmI/ORS-232串口/USB（B型），蓝牙/CF卡槽（型）粗测模式1mm/10mm倾斜补偿器测量时间类型双轴精测模式 1mm:约1.2秒（首次3秒）方法液体式 0.2mm:约3秒（首次4秒）补偿范围6粗测模式 10mm:约0.3秒（首次2.5秒）水平器灵敏度 1mm:约0.5秒（首次2.5秒）圆水平器10/2m

22、m自动跟踪长水平器30/2mm最大自动跟踪速度15/秒电源搜索范围可由用户定义机载电池BT-61Q输出电压7.4伏自动跟踪范围8m1000m(单棱镜)使用时间自动照准精度2角度和距离测量约4.5小时伺服机构仅角度测量约10小时驱动范围全方位旋转其它粗旋转粗旋转控制（7个速度可调）激光指向有微旋转微旋转控制（最小值为1秒）防尘/防水等级IP54最大旋转速度85/秒工作环境温度-20+50重量仪器6.9kg(含电池)，仪器箱4.5kg尺寸338mm(高)212mm(宽)197mm(长)测量机器人4： TCA2003/1800全站仪产品描述： 令人不可致信的角度和距离测量精度，既可人工操作也可自动操

23、作，既可远距离遥控运行也可在机载应用程控下使用，在精密工程测量、变形监测、几乎是无容许限差的机械引导控制等应用领域中无可匹敌。系统特点：世界上最高精度的全站仪：测角精度（一测回方向标准偏差）0.52，测距精度 1mm+1ppm 具有ATR功能的TCA2003/1800全站仪，把地面测量设备带入了测量机器人的时代，并以性能稳定可靠著称 利用ATR功能，白天和黑夜（无需照明）都可以工作，合作目标只是普通的反射棱镜 具有激光对点器；可加配EGL导向光；配备RCS遥控器可组成单人测量系统 可通过GeoBasic工具，用户可自开发机载应用软件；在GeoCOM模式下，通过计算机软件的控制，可组成各种自动化

24、测量系统 在测量办公软件SurveyOffice或Leica Geo-Office的帮助下，可把仪器内PC卡上保存的数据轻松地传输到计算机中 广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域技术规格 ：型号TCA1800TCA2003TC2003角度测量距离测量（IR）马达驱动自动目标识别与照准（ATR）导向光（EGL）可选可选可选遥控器RCS1100可选可选可选角度测量精度（ISO 17123-3）Hz, V10.50.5最小显示单位10.1测量原理对径绝对式连续测量补偿器方式电子双轴补偿器补偿范围4设置精度0.3距离测量精度（ISO17123-4）精密模式/测量时间1mm+2

25、ppm/3.0秒1mm+1ppm/3.0秒1mm+1ppm/3.0秒标准模式/测量时间1mm+2ppm/3.0秒1mm+1ppm/3.0秒1mm+1ppm/3.0秒快速模式/测量时间3mm+2ppm/1.5秒跟踪模式/测量时间5mm+2ppm/0.3秒最小显示单位0.1 mm0.01 mm测程（一般大气条件）圆棱镜（GPR1）2500 m360棱镜（GRZ4）1300 m 小棱镜（GMP101）900 m反射片60mm60mm）200 m自动目标识别与照准（ATR）ATR/LOCK 测程（一般大气条件）圆棱镜（GPR1）1000 m / 500 m360棱镜（GRZ4）500 m / 350

26、m最短测量距离5 m / 20 m精度/测量时间小于等于200 m时为1mm；大于200m时取决于角度测量精度/ 3-4秒最大速度（LOCK模式）切向（标准测距模式）在100 m处: 5 m /秒，在20 m处: 1 m /秒切向（跟踪测距模式）在100 m处: 1 m /秒，在20 m处: 0.2 m /秒工作原理数字元影像处理（激光束）马达驱动最大速度旋转速度45/秒导向光（EGL）工作范围（一般大气条件）5 m 150 m精度定向精度在100处: 5 cm 机载应用程序系统集成程序测站，目标偏置，人工输入坐标，边长投影计算标配可上载程序定向与高程传递，后方交会，放样，对边测量可选可上载程

27、序自由设站，悬高测量，面积，COGO，隐蔽点测量，参考线，局部后方交会，导线，道路放样，多测回测角，变形监测（TCA2003为标配） 测量机器人 测量机器人在小浪底大坝外部变形监测中的应用试验情况，其用于大坝外部变形监测可以实现全自动化。测绘技术和各种精密测量仪器的发展提供了新的技术和方法，变形监测也出现了新的变革和发展。工程测量常规的经纬仪和电磁波测距仪已经逐渐被电子全站仪所替代，电脑型全站仪配合丰富的软件向全能型和智能型方向发展，形成了TPS（Totalstation Position System）系统。带电动马达驱动和程序控制的TPS系统结合激光，通讯及CCD技术，可以实现测量的全自动

28、化，集自动目标识别、自动照准、自动测角、自动测距、自动跟踪目标、自动记录于一体的测量系统，被称为测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标，在1 s内完成一目标点的观测，像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测，可以实现施工测量和变形监测全自动化。鉴于小浪底水利枢纽工程地质条件差，建筑物结构复杂，又在黄河下游防洪调度中具有十分重要的作用，直接关系到黄河下游两岸人民的生命财产的安全，为了保证正确施工及竣工后的安全运营，必须对枢纽建筑物进行安全变形监测。小浪底大坝表面变形监测设计方案为视准线法，由于土石坝在施工期和建成初期的变形量很大，无法按视准线方法观测（变形量超过觇牌量程），一般将平面位移改为用GPS或全站仪观测，竖向位移仍采用几何水准测量。这种观测方法的主要缺点是外业工作量大，复测周期长，平面位移和竖向位移分别观测时效性差，关键时刻难以及时提供变形资料。为了克服这些缺点，提高观测的速度和精度，我们选取大坝上游坝面上的一条视准线进行观测试验，采用常规测量与测量机器人（TCA1800+APSWin）同时进行观测的方法，来研究测量机器人观测的精度和工作效益。 三峡工