简易机器人制作

庆祝大学课程完结系列演讲：自动化制造系统——之简易机器人制作第10组：wzhl什么是机器人？

我国科学家对机器人的定义是：机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。what?机器人制作!!!

机器人制作是一个基于计算机技术，并将机械、电子、控制等技术与信息技术的应用有机组合的综合应用实践。它充分体现技术世界的奥妙与神奇，实践性强、挑战性大、涉及面广。有木有想过制作你的第一台机器人？？？？？？？学问如果只是纸上谈兵的话，那么书本都是废纸。

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我们从最简单的机器人说起：简单的机器人只要实现一些动作,不需要能够进行智能思考.一般来说制作过程需要以下几步:

（以避障小车为例）1.明确机器人的功能首先确定机器人要实现什么功能即制作的目的：可以避障的小车然后收集信息资料进行可行性分析现在有红外测距传感器、超声波传感器等可以实现避障。可行

要实现的功能：红外避障功能实现示意图电机驱动80C51红外发射M红外接收怎么实现其功能呢？原理设计：以单片机为小车的“大脑”，红外线探头为小车的“眼睛”，电机为小车的“双足”。“大脑”控制“眼睛”去看前方是否有障碍物，当“眼睛”看到障碍后，由大脑来控制“双足”的行动方向。从而实现小车的自动避障。2.设计机器人的动作

设计机器人可以通过哪些动作来实现响应的功能

本项目机器人采用三轮传动结构：前面左右两边的两个轮子是主动轮，各接一个电机作为动力；后轮是从动轮，起到平衡的作用。

我的机器人如何转向？双车轮转向的实现，使一个轮子不动，另一个转动一定时间转动对应角度，或者一个正转另一个反转一定时间，实现转向。Myrobot:"Soeasy!"动作示意意图前行后退左转右转前行后退左转右转3.准备相应应的材料料按照机器器人的动动作要求求和执行行环境准准备材料料.此时时应该对对材料的的组合方方式,动动作的实实现原理理有了清清楚的构构思工具与材料：必备组件件：电机机、单片片机、车车轮、底底座、红红外传感感器、电电线若干干、PVC线线槽、基基础平台台小车、、拨动开开关、螺螺丝、排排针等工具：螺螺丝刀，，手钳，，单片机机编程器器，钻孔孔器等部分工具具与材料料：材料列表表4.实现机器器人用材料作作出机器器人实体体,如果果复杂一一点的还还需要编编程序,焊接电电线TochooseProgram1orProgram2?避障方案案选择：Program1：采用超超声波避避障。超超声波受受环境影影响较大大，电路路复杂，，而且地地面对超超声波的的反射，，会影响响系统对对障碍物物的判断断。Program2：采用红红外线避避障。外外界对红红外信号号的干扰扰比较小小，且易易于实现现，价格格也比较较便宜，，故采用用Program2。5.调试对机器人人进行调调试，修改，完善。每一件产产品的生生产完成成后都要要对其各各项性能能指标进进行测试试和调试试，在本本设计制制作完成成后，对对其转弯弯和检测测障碍的的距离进进行了调调试和测测试。首先，小小车的转转弯时间间。根据据不同的的路面，，小车转转过90°弯时时所用的的转弯时时间各不不相同，，在光滑滑的路面面上转弯弯的时间间是0.4s左左右，在在粗糙的的路面则则需要0.6s左右的的时间，，所以经经过综合合考虑后后，把小小车的转转弯时间间调整为为0.5s，使使小车在在行驶过过程中能能够做到到最佳的的运行状状态。其次，检检测障碍碍的距离离，红外线避避障的缺缺点就是是，红外外线遇到到黑色的的障碍物物后，其其光线容容易被黑黑色物体体吸收，，使得单单片机无无法检测测到黑色色障碍物物，所以以小车遇遇到黑色色障碍物物时将不不能很好好的避障障，甚至至不能避避障。但但在对一一般的障障碍物进进行避障障时，要要根据小小车的行行驶速度度来决定定避障的的距离。。经试验当当在车体体前方放放置白色色物体时时，小车车距离障障碍物20cm左右就就能避障障；当在车体体前方放放置深色色物体时时，小车车距离障障碍物10cm左右才才能避障障。综合合考虑决决定把红红外线发发射强度度适当提提高，使使得小车车在遇到到深色物物体时离离障碍20CM左右就就能避障障。以便便小汽车车能够很很好的避避障。调调节红外外线发射射电路中中RW的的阻值可可以调节节红外线线的发射射强度，，以此来来调节避避障的距距离。遵循的原原则1.kiss（keepitsimplestupid）简单直直接。2.一切从实实际出发发，经济济优化。。3.不断改善善，力求求创新。。4.模块化的的开发思思想5.亲自动手手实践三要素机器人的三个主要部分:（1）底盘电电机———执行器部部分（2）模组PLC——控制器部部分（3）载荷接接口———传感器部部分控制驱动执行传感通信接口结构关系系示意图图还要有的的三部分分：电源模块块-———能量Powersupplymodule机械系统———硬件Mechanicalsystems软件程序———软件Softwareprogram现在我们可可以知道要要制作好机机器人必必须掌握的的课程有：：电气控制与与PLC、、机器人基基础、电机机学、控制制工程基础础、机械设设计及制造造、测试技技术、微机机原理与接接口技术、、信号与系系统、机电电一体化系系统设计等等。我掌握了多少？传感器不可可缺少，它它是机器人人的感觉器器官。下面介绍几几种常用传传感器：常用的超声波测距距传感器超声波测距距传感器：：超声波测测距传感器器利用声音音在空气中中的传输距距离和传输输时间成正正比的原理理，通过检检测不同远远近的反射射面对超声声波反射回回去的时间间不同来检检测障碍物物的距离。。常用的碰撞检测传感器碰撞检测传传感器又叫碰撞开关：：电路常开开，碰到障障碍物后连连通，可以以用来检测测机器人是是否发生碰碰撞。常用的红外测距传感器红外测距传传感器：红红外测距传传感器利用用红外信号号遇到障碍碍物距离的的不同反射射的强度也也不同的原原理，进行行障碍物远远近的检测测。红外测测距传感器器具有一对对红外信号号发射与接接收二极管管，发射管管发射特定定频率的红红外信号，，接收管接接收这种频频率的红外外信号。常用的电子子指南针传传感器电子指南针针传感器：：利用磁场场传感芯片片制成，将将地磁信号号转化为电电信号输出出，用于定定位系统，，精度高、、稳定性好好。常用的光敏敏电阻传感感器光敏电阻：：光敏电阻阻器是利用用半导体的的光电效应应制成的一一种电阻值值随入射光光的强弱而而改变的电电阻器；入入射光强，，电阻减小小，入射光光弱，电阻阻增大。光光敏电阻器器一般用于于光的测量