迎宾机器人成稿版精选
文档
TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-
《电子技术》课程设计报告课题：商店迎宾机器人电路
班级电气11xx班学号 xxxxxx
学生姓名 xxx
专业电气信息类
系别电子与电气工程学院
指导老师电子技术课程设计指导小组
淮阴工学院
电子与电气工程学院
2014年5月
一．设计目的：
a）培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。
b）学习较复杂的电子系统设计的一般方法，了解和掌握模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。
c）进行基本技术技能训练，如基本仪器仪表的使用，常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。
d）培养学生的创新能力。
二．设计要求：
1. 能判断顾客进门与出门，在有顾客进门时“欢迎光临”，出门时“谢谢光临”。
2. 能实时统计来访人数及当前店内人数，并用数码管显示出来。
3. 电路设计要求有抗干扰的措施。
4. 统计误差不超过一人。
5. 电路设计不能使用MCU，只能应用普通中小规模集成电路芯片。成本控制在
20元内。
三.原理框图
.
图1 原理框图
四．原理图
图2机器人光电数字显示电路
原理：
（1）光电输人电路
该电路由红外发射管和光电三极管组成。在该电路中，红外发射管VD
1
是由9V直流
电源通过R
1
的限流直接驱动的，这是因为在该电路中，发射管与接收管固定安置且距离较近。因此红外发射管既不需要通过脉冲驱动来提高发射功率和增大发射距离，又不需要通过改变频率来区分控制频道。这种电路结构既满足了电路工作的需要，又使电路结构变得简单。
（2）光电三极管接收电路
光电三极管3DU12将发射管发送来的红外光接收后转化为信号电压，并进行一级放大后输出。由光电三极管的特性可知，当它受光照射时，集电极输出为低电平；当光被阻挡时，集电极输出立即变为高电平，阻挡物过后输出又变为低电平。这就是说，当一个物体从光电三极管与红外发光管之间通过时，光电三极管的输出端会输出一个正向的脉冲电压，该脉冲的宽度与物体通过的速度有关。
（3）脉冲形成电路
该电路由两级电压比较器、光耦合器和晶体管开关电路等组成。电压比较器IC
1A
、
IC
1B 由四电压比较器(LM339)组成，它的两个同相端作为比较基准端，并且被R
3
、R
4
分压
后偏置于V
DD
/2，即4.5V，作为比较器的参考电压。
电压比较器在电路结构上相当于一个增益不可调的运算放大器，它有一个同相输人端（＋）、一个反相输入端（一）和一个输出端。如果以同相输入端作为比较基准端，则当反相输人端的电压小于基准端的参考电压时输出端为高电平，当反相输入端的电压大于参考电压时输出端为低电平。
在该电路中，光电三极管的输出端与第一电压比较器IC
1A
的反相输入端（一）相连，第一电压比较器的输出端与第二电压比较器的反相输入端（一）相连。平时，光电
三极管受光的照射，输出端为低电平，这一低电平远小于参考电压（4.5V），所以IC
1A
输出高电平。这一高电平加至IC
1B 的反相端并且高于参考电压，使IC
1B
输出低电平。IC
1B
的输出端接光耦合器发光管的负极，使发光管发光，光耦合器4N35中的光电三极管导
通，流过光电三极管的电流在R
9上形成较高的电压降。这一电压经R
9
与R
10
分压后加至
VT 2的基极，使VT 2导通，其集电极输出低电平。当接收光电管被物体遮挡后，它的输出端变为高电平，通过两级电压比较器及光耦合器的变换使VT 2截止，它的输出端输出高电平。阻挡物移走过后，VT 2又导通，其集电极又变为低电平。这样，每当光电三极管被物体阻挡一次，VT 2的输出端就会形成一个由低变高、再由高变低的过程。当这个（由高变低的）过程发生后，开关管VTZ 的集电极就会输出一个脉冲电压，这个脉冲的下降沿就可作为计数器的计数脉冲输入计数器的下降沿计数脉冲输人端
。当物体从红
外发射管与光电三极管之间一个个通过时，就会有一个个计数脉冲输人计数器，于是计数器就将通过的物体统计出来。
五．元器件列表
表1 表2 六.单个元器件介绍 (1) CD4518同步加计数器
计数器IC 3为双BCD 同步加计数器（CD4518），该电路内包含两个结构相同的计数单元。每个计数单元有两个计数脉冲输人端：上升沿触发端CP 和下降沿
触发端。若用CP 端触发，则将端接高电平；若用端触发，则将CP 端接低电平。
它有四个输出端，即Q 1～Q 4，输出为二一十进制码。另外，它还有一个清零端R ，该端为高电平时计数器清零，各输出端为低电平。
在该电路中，CD4518中的第一计数器用于个位数计数，当计数脉冲从
端不断输入
材料表1.迎宾机器人电路
器件
数
量
共阴数码管 4 CD4543译码驱动 4 CD4518十进制计数器 2 语音芯片（欢迎光临）
1 蜂鸣器
1 红外发光二极管SE303 1 光敏三极管3DU1
2 1 电压比较器LM39
3 1 光耦4N35或TIL117 1 小功率NPN 三极管
2SC218 1 万用板 1 电容（详见表2） 若干 电阻（详见表2）
若干
材料表2.电阻与电容 器件 规格 数
量 器件 规格
数量 R1 2.4K 1 C1 220
μ
1 R
2 30K 1 C2
470
μ 1 R3 62K 1 C3
100
μ
1 R4 62K 1 C4 1μ 1
R5 1M
1 R6
10K 1 R7
3.9K 1 R8 10K 1
R9 30K 1 R10 10K 1 R11 4K 1 R12 30K 1 R13
~26
1K 14
时，它的输出端IQ
1～IQ
4
就会依次输出从0000～1001的二进制码。这个二进制码通过
译码器IC
5
的译码，就会在数码显示器上显示0～9的十个数字。CD4518中的第二计数
器用于十位数计数，它的计数脉冲来自第一计数器的IQ
4
端的输出脉冲。当第一计数器
计数至1001后，若再输入一个脉冲，则计数器便会复零，输出端变为0000，在IQ
4
由1变0的过程中会形成一个脉冲的下降沿。这个下降沿作为计数脉冲输人第二计数器的端，使十位数计1，这个1被认为是个位数的进位。
图3 CD4518引脚图
引脚功能：
表3
引脚符号功能
1 9CLOCK时钟输入端
7 15RESET消除端
2 10ENABLE计数允许控制端
3 4 5 6Q1A-Q4A计数输出端
11 12 13 14Q1B-Q4B计数输出端
8VSS地
16VDD电源正
（2）数码译码器（CD4543）
它可将计数器输出的四位二进制码通过译码变为数字显示器的数码笔段，这些笔段分别与数字0～9的笔段相对应。
数码译码器（CD4543）是一只具有锁存功能的七段字形译码电路，它内部设有锁存单元，可以防止在计数过程中显示的数字发生翻动现象。该电路为十六脚扁平塑封结构，它有四个输人端（即A、B、C、D，用来输人由计数器输出的二进制码）、七个笔段输出端（即a～g，接数码显示管的笔段输人端）、一个锁存控制端LE（当LE＝1时，数据被送至出端；LE＝0时，数据被锁存）、一个消隐控制端BI（当BI＝1时，显示器消隐；BI＝0时，正常显示）和一个共阴共阳控制端DFI（当DFI＝1时可接共阳LED数码管；DFI＝0时接共阴数码管）。
在该电路中，LE＝1，接电源。DFI、BI接地，采用共阴数码显示管。
引脚功能：
表4
（3） LM393电压比较器
结构
图4 LM393 是双电压比较器集成电路。
该电路的特点如下：
比较器数:2
工作温度范围:0°C -- +70°C
SVHC(高度关注物质):No SVHC (18-Jun-2010)
器件标号:393
通道数:2
逻辑功能号:393
工作电源电压范围宽，单电源、双电源均可工作，单电源： 2～ 36V，双电源：±1～±18V；
消耗电流小， ICC=0.8mA；
输入失调电压小，VIO=±2mV；
共模输入电压范围宽， VIC=0～VCC-1.5V；
输出与TTL，DTL，MOS，CMOS 等兼容；
输出可以用开路集电极连接“或”门；
结构图
LM393内部采用双列直插8脚塑料封装（DIP8）和微形的双列8 脚塑料封装（SOP8）
图5 LM393结构图
应用说明
LM393是高增益,宽频带器件，像大多数比较器一样，如果输出端到输入端有寄生电容而产生耦合，则很容易产生振荡。这种现象仅仅出现在当比较器改变状态时，输出电压过渡的间隙，电源加旁路滤波并不能解决这个问题，标准PC板的设计对减小输入—输出寄生电容耦合是有助的。减小输入电阻至小于10K将减小反馈信号，而且增加甚至很小的正反馈量(滞回1.0~10mV)能导致快速转换,使得不可能产生由于寄生电容引起的振荡，除非利用滞后，否则直接插入IC(集成电路板integrated circuit，缩写：IC) 并在引脚上加上电阻将引起输入—输出在很短的转换周期内振荡，如果输入信号是脉冲波形，并且上升和下降时间相当快，则滞回将不需要。
比较器的所有没有用的引脚必须接地。
LM393偏置网络确立了其静态电流与电源电压范围 2.0~30V无关。
通常电源不需要加旁路电容。
差分输入电压可以大于Vcc并不损坏器件，保护部分必须能阻止输入电压向负端超过-0.3V。
LM393的输出部分是集电极开路，发射极接地的NPN输出晶体管，可以用多集电极输出提供或OR 。
主要功能
输出负载电阻能衔接在可允许电源电压范围内的任何电源电压上，不受 Vcc端电压值的限制.此输出能作为一个简单的对地SPS开路(当不用负载电阻没被运用)，输出部分的陷电流被可能得到的驱动和器件的β值所限制.当达到极限电流(16mA)时，输出晶体管将退出而且输出电压将很快上升。输出饱和电压被输出晶体管大约60ohm 的γSAT 限制。当负载电流很小时,输出晶体管的低失调电压(约1.0mV)允许输出箝位在零电平。
（4）、光电耦合器
图6 光电耦合器
光电耦合器（opticalcoupler，英文缩写为OC）亦称光电隔离器或光电耦合器，简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器（红外线发光二极管LED）与受光器（光敏半导体管）封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”转换。以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器，由于它具有体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，输出和输入之间绝缘，单向传输信号等优点，在数字电路上获得广泛的应用。
（5）数码管
图7 数码管
数码管是一类显示屏通过对其不同的管脚输入相对的电流，会使其发亮，从而显示出数字能够显示时间、日期、温度等所有可用数字表示的参数。将数码管正对自己，dp 在右下角。从上边一行引脚开始，从左至右依次为：a,b,1位选，2位选，f; 下边一行
从左至右依次为：c，dp，e，d，g。上排：a b 1位 2位 f 下排：c dp e d g
七．设计总结
“迎宾机器人”是一个机电结合的制作。在现实当中，当客人来到门口时，会向客人热情的说一句“欢迎光临”，同时记下进入人数，同样当有客人从门口离去时，它向客人热情的道一句“谢谢光临!”同时记下输出人数。
大型展览馆迎宾机器人、科技馆导游机器人、博物馆导游机器人、旅游景点导游机器人，游乐场迎宾导游机器人.高校、研究所等进行网络控制机器人和服务机器人研究的单位。企业促销、产品展示、会展中心、大型商场、高级宾馆、银行、医院等服务行业的导游，导购，多媒体信息查询等特殊服务。.大型酒店、餐饮机构（菜单介绍、点菜餐位预定与管理）。迎宾机器人的商业应用
对于需要大客流量的机构，例如商场、科技馆，“聪明活泼”的智能机器人可以有效地聚集人气，对青少年群体尤其具有吸引力，就如同动物园里的大明星熊猫一样，虽价值不菲，但绝对物有所值。
在“眼球经济”日益发展的今天，谁能够吸引大众的注意力，谁就能抢得商机。一款造型独特的智能机器人就是您博取眼球的最佳帮
八.心得体会
通过这次课程设计，确实得到了很大的锻炼，从原理图的分析消化到电路板的焊接调试，每一部分都有很多没有接触或学过但印象已经模糊的知识点，这时候首先是先参考一些书籍资料，在书籍资料没有解决的情况下又通过参考网上的一些资料来解决，如果还没解决就请教同学和老师，最终把这个问题解决掉。在电路的焊接过程中，首先应点元器件的数目，看是否缺少零件，在确定不缺零件的情况下开始布局焊接，焊接开始时，才感觉并不像自己想象的那么容易，不要随意焊接，要不然很容易因分不清正负极而焊接错误，在反复思考总结的基础上，终于解决了这个问题，最终，在自己的努力以及在同学的合作下，根据原理图完成了实物图的焊接，电路板焊接完成以后，又开始
调试检测，看能否正常使用并符合要求，调试的时候才发现焊接并不是最难的，，调试对知识的熟练程度要求更高，尤其是在发现一个故障之后，需要你综合各方面的知识排除故障最终，如需要检查线路是否焊接正确，元器件是否损坏等，在反复检测调试之后，最终达到了设计的要求。总之，通过这次课程设计，不仅巩固和扩展了自己的知识，也锻炼了自己的动手能力。
九.参考文献
[1]. 杨元挺《电子技术技能训练》·电子工业出版社
[2]. 李萧郭明琼《常用数字集成电路原理与应用》·人民邮电出版社
[3]. 余孟尝《数字电子技术基础简明教程》·高等教育出版社
[4]. 李中发《数字电子技术基础》·中国水利水电出版社
[5]. 曹国清《数字电路与逻辑设计》·中国矿业大学出版社
[6]. 杨绪东刘景行《实用电子电路精选》·化学工业出版社
[7]. 葛汝明. 电子线路实验与课程设计.山东大学出版社.
[8康华光，陈大钦.电子技术基础模拟部分（第五版）. 北京: 高等教育出版社，2005年7月第五版].
[9].康华光，陈大钦.电子技术基础数字部分（第五版）. 北京: 高等教育出版社，2005年7月第五版
“机器人设计与制作”课程设计报告 特种作业机器人 专业：楼宇自动化 班级： 08级2班 设计人及学号：张峰豪 66 指导教师：王国江 完成日期： 2011年11月
一、设计目的： 利用机器人平台进行具体的项目实施。在这次设计过程中主要是要求机器人在特殊情况下的运用，运用情况是在不知道着火地点的情况下进行探测，探测出火源所在地，并启动灭火程序和机械进行灭火。考虑到现有装备和条件，不要求在机器人实现的时候实现灭火，但要求机器人在寻找到火源的时候能够及时有效的报警，并提供火源位置。 二、设计任务： 首先对机器人进行选择根据实验室现有设备和实验的需要我们先选取了实验小车，小车经过行进假想是按照房屋建筑的内边缘也就是房屋的内壁进行行进，行进过程是挨个房屋一个接一个的搜索。如果查找到火源的所在则停下来并且报警。如果不停下来则继续行进。在行进过程中如果小车碰到了房屋的墙壁这自动矫正方向继续行进。 三、设计要求： 综合分析了小车的各项性能以及我们本次课程所需要达到的要求得出一下设计中必须注意的环节和要求。 1：小车的报警的处理，小车的目的是发现火源并报警灭火。因为实验设备限制以及自身学习的原因故不能实现灭火这项功能但是要实现报警。 2：小车行进的设计，在小车运动过程中肯定会碰到房屋墙角或者墙
壁，而小车碰撞之后的方向矫正以及行进速度等一系列问题必须考虑。 3：小车初始行进路线的考虑，因为没有无线遥控系统，则在给小车的初始设计时就要是小车能够按照预定的速度预定的方向进行行走。4：程序编写的代码和相关传感器的编好及选择，因为我们使用的小车有5个碰撞传感器和两个红外传感器。考虑到多个传感器的使用和配合以及红外传感器探测热源的使用。须详细谅解各个传感器所对应的编号以及对应的使用范围和方法，以便于编辑程序时把控好程序。5：小车的拐弯弧度，因为设计到小车有90度，270度以及360度的转弯情况，所以要根据车身大小和间出口宽度以及转角读书综合考虑设计出小车的转角弧度，亦随之设计出小车的左右轮转向的速度以此来达到控制小车转向弧度的目的。 四、系统设计： 1、介绍所使用的硬件情况及工作原理。 图一机器人小车全图
迎宾机器人介绍 随着人们生活水平的提高，人们在追求物资享受的同时，再在追求精神生活的提高。科技馆不光但负责人们了解当今科技前沿，还是培养学生们学习科学技术的摇篮！ 由北京智能佳科技有限公司研发的迎宾机器人，不仅可以完成迎宾接待的任务，还是一个优秀的科技馆场馆解说员，企业形象的宣传大使，还是一个很好的科学研究移动平台。 迎宾机器人 北京智能佳科技有限公司研发的迎宾机器人拥有超酷的外形，它具备人机交互功能,开放式语言模式，它能进行动作表演,可以完成摇头、做欢迎、拥抱、握手、再见等动作。不仅如此,它还具有渊博的知识，可以与人进行语音聊天、问答、学习等互动活动，还可以唱歌、背诗、跳舞等功能。并且还可以遥控类人双足机器人各种动作。 迎宾机器人功能 1.行走：3组双排全向轮自由行走，启动时有3秒钟加速过程，运动速度： 0.5m/s-1.0m/s，转弯半径：0cm；最大爬坡角度：30度。 2.定位与导航：实现基于Monte Carlo算法的机器人自主定位，并结合视觉信 息和其他传感器信息对定位结果进行校正，实现定位精度在20cm以内； 利用激光、声纳等多种传感器信息融合，实现对周围环境的地图构建。
机器人可以根据地图信息，在指定起点和终点的轨迹上自主导航，到达 各教室完成解说。机器人行走过程中实现自主避障，躲避行人、固定物 体等障碍物，避障半径达到2m。机器人融合多种传感器信息，认知外界 环境，并通过人工智能算法决定机器人的迎宾动作。 3.语音交流：可进行非特定人群的自然语言交互（中文或英文），将记录声音 并转化为数字信号，操纵机器人各种运动，利用强大的计算机处理功能 和先进的语音识别技术，可与机器人交流“奥运知识”、“航天知识”等 科技问答题，机器人可以语音介绍工作环境内的的基本情况并播放相应 的视频或图片，并可以自主的介绍各个工作场景内容。 4.人体感应技术：机器人自动检测到游客的到来，主动迎接参观的观众并问好。 当游客在机器人面前停留数秒后，机器人会主动热情地伸出手与游客握 手，同时会说：“亲爱的朋友，见到您真高兴！请问您有什么需要我帮忙 的？”同时系统自动进入语音识别状态。 5.人脸识别：自动存储人脸信息，实现对有效范围内的人脸识别，判断人的身 份信息，可识别100人以上，识别准确率大于50%。 6.手臂功能：每个手臂具有5个自由度。具有3个手指，可以抓取轻小的物体。 7.表演：机器人不仅可以唱歌、舞蹈、背诵诗词歌赋等，也可以作为指挥家， 控制微型类人机器人跳各种舞蹈。 8.照相功能。迎宾机器人可以用数码相机为游客照相，合成为机器人与人的合 影后后打印出来，游客能够立刻取到相片。 9.当游客离开1.5米的视线时，迎宾机器人会举手然后摆手说：“欢迎下次再 来！ 10.控制系统硬件参数：主控器采用嵌入式PC，主频在1.5G以上。1G内存，32G 硬盘；从控制器不限数量和种类，以分布式多任务结构为原则。外部接 口：2个USB2.0接口、2个COM232接口、1个RJ45以太网接口等。 11.传感器：配有12个超声波测距传感器、5个红外传感器、1个激光传感器、 1个电子罗盘、1个摄像头。通信方式支持wifi（IEEE802.11g）无线通 信局域网、Ethernet以太网、Zigbee无线遥控。头部面板配有LED阵列，内置双音箱（可合声）、降噪麦克风。
一种智能机器人系统设计和实现 我们从广泛意义上理解所谓的智能机器人，它给人的最深刻的印象是一个独特的进行自我控制的"活物".其实，这个自控"活物"的主要器官并没有像真正的人那样微妙而复杂。智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉。除具有感受器外，它还有效应器，作为作用于周围环境的手段。这就是筋肉，或称自整步电动机，它们使手、脚、长鼻子、触角等动起来。我们称这种机器人为自控机器人，以便使它同前面谈到的机器人区分开来。它是控制论产生的结果，控制论主张这样的事实：生命和非生命有目的的行为在很多方面是一致的。正像一个智能机器人制造者所说的，机器人是一种系统的功能描述，这种系统过去只能从生命细胞生长的结果中得到，现在它们已经成了我们自己能够制造的东西了 嵌入式是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是是由单个程序实现整个控制逻辑。嵌入式技术近年来得到了飞速的发展，但是嵌入式产业涉及的领域非常广泛，彼此之间的特点也相当明显。例如很多行业：手机、PDA、车载导航、工控、军工、多媒体终端、网关、数字电视…… 1 智能机器人系统机械平台的搭建 智能机器人需要有一个无轨道型的移动机构，以适应诸如平地、台阶、墙壁、楼梯、坡道等不同的地理环境。它们的功能可以借助轮子、履带、支脚、吸盘、气垫等移动机构来完成。在运动过程中要对移动机构进行实时控制，这种控制不仅要包括有位置控制，而且还要有力度控制、位置与力度混合控制、伸缩率控制等。智能机器人的思考要素是三个要素中的关键，也是人们要赋予机器人必备的要素。思考要素包括有判断、逻辑分析、理解等方面的智力活动。这些智力活动实质上是一个信息处理过程，而计算机则是完成这个处理过程的主要手段。 机器人前部为一四杆机构，使前轮能够在一定范围内调节其高度，主要功能是在机器人前部遇障碍时，前向连杆机构随车轮上抬，而遇到下凹障碍时前车轮先下降着地，以减小震动，提高整机平稳性。在主体的左右两侧，分别配置了平行四边形侧向被动适应机构，该平行四边形机构与主体之间通过铰链与其相连接，是小车行进的主要动力来源。利用两侧平行四边形可任意角度变形的特点，实现自适应各种障碍路面的效果。改变平行四边形机构的角度，可使左右两侧车轮充分与地面接触，使机器人的6个轮子受力尽量均匀，加强机器人对不同路面的适应能力，更加平稳地越过障碍，并且更好地保证整车的平衡性。主体机构主要起到支撑与连接机器人各个部分的作用，同时，整个机器人
重庆交通大学大学生就业创业指导服务中心 《大学生创业基础》课程期末考核评阅 题号一二三四五六七八九十总分 得分 创业计划书 项目 机器人餐厅 名称 所在 年级专业 学院 序号姓名学号分工及撰写章节本人签名1 2 3 4 5 6 7 8 9
一、项目摘要（10分） 随着我国人口红利渐失，人工成本明显增高，餐饮企业面临着高成本经营风险。智能互联网时代，餐饮行业要如何改变、创新、颠覆？随着智能机器人、人工智能浪潮的到来，机器人和餐厅的有机结合将为餐饮行业另辟蹊径。 当前，整个餐饮行业已经从1.0时代的吃饱、2.0时代的吃好、3.0时代的好看好吃好玩等基本诉求，转向4.0时代的场景化体验需求。为应对互联网浪潮的冲击，众多餐饮企业开始迈出升级改造的步伐，借助互联网手段的创新应用，力求把智能创新升级的核心融入到品牌的血液中，以博取在行业中立于不败之地。 1.1 产品与服务 机器人餐厅，是以机器人为主题，餐厅为核心的一种经营模式，由机器人来提供完成点餐，上菜，结账，清洁的特色服务。 1.2 管理团队 本项目团队设定一名主要负责人，带领创业团队走向战略性创新与服务，结合财务，营销，机器人技术部，人力及后勤生产五个部门，以负责人占大头股份的股份制，多劳多得制管理和激励创业人员共同努力。 1.3 行业及市场 2015年，中国餐饮业的整体市场规模已经超过了两万亿元大关。但是，随着我国劳动力价格的上升，餐饮业的利润下降。越来越多的餐厅不再考虑如何大肆扩张，而是努力控制成本，提高效率，使利润回升。在我国劳动力成本逐渐增长，劳动力出现结构性短缺的当下，机器人代替人工从做“人做不到的事情”到做“人不愿意做的事情”已经成为一种趋势。 1.4 营销策略 餐饮部在盈利的前提下，处理好美食的高品位和低价位的问题。 1.5 财务计划及分析 由于政策支持，大学生创业三年免税，故税收成本不计算在内。 主要成本为：房屋租金，装修费用，员工工资，机器人租用费用，用具费用，宣传费用，水电费，原材料费等。主要收入：顾客消费。 1.6 风险因素 包括市场风险，技术风险，团队管理风险，财务风险，现金流风险等。
智能机器人创新设计 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
智能机器人创新设计 第一阶段 智能机器人作品创新设计 智能机器人创新设计评选的目的是为了激发青少年的创新意识，鼓励机器人爱好者在机器人开发和使用中自主创新，以创新为主题，设计制作各种新颖的机器人项目，实现机器人的机械、电子、气动、软件以及传感器等方面的扩展应用，从而推动机器人应用的不断发展。 一.创新设计选题 智能机器人创新设计第一步是选题，选题应该遵循以下基本原则。 1.题目来源于生活，服务于生活 2.科学性、新颖性、展示性。 3.根据自身能力判断可行性。 二.创新设计途径 1.模仿：在已有成果的基础上，充分利用智能机器人技术，模仿其结构和控制原理。在过程中实践，在实践中应用。 2.改进：在参考原有功能和设计结构的基础上，进一步丰富和完善智能系统，使之功能更全面，更高效。 3.发明创造：历史上没有的。 三.评选原则 1.可行性原则：所设计的机器人应具备良好的可操作性和安全性。作品完成后还应充分考虑到其他人员在使用时是否能顺利启动，或者使其经过一定的努力也可以完成某一项功能或任务。鼓励设计者利用现有资源，整合费旧材料以最少的资本投入完成相关活动，显现出环保节能意识。 2.创新性原则：创新是技术活动的本质所在，在设计机器人作品时，师生应根据日常生活经验，展开丰富、科学的联想，并积极附注于实践。创造新方法、新成果、新价值。 3.智能性原则：机器人创新设计不同于一般的科技发明，其核心重在体现作品自身的智能化（如感知、规划、动作和协同等能力）。设计好的机器人创新作品可按照周围环境所提供的信息，利用各种传感器和动力装置进行信息的获取和输出，并能按照预设的程序指令决定自己的行动，要有一定的自主能力。这也正是机器人创新设计的魅力所在。
人工智能课程设计报告-罗马尼亚度假 问题 1
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3 2020年5月29日 课 程 :人工智能课程设计报告 班 级: 姓 名: 学 号: 指导教师:赵曼 11月
人工智能课程设计报告 课程背景 人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来,理论和技术日益成熟,应用领域也不断扩大,能够设想,未来人工智能带来的科技产品,将会是人类智慧的”容器”。 人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能,但能像人那样思考、也可能超过人的智能。 人工智能是一门极富挑战性的科学,从事这项工作的人必须懂得计算机知识,心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学,它由不同的领域组成,如机器学习,计算机视觉等等,总的说来,人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些一般需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种”复杂工作”的理解是不同的。 人工智能是计算机学科的一个分支,二十世纪七十年代以来被称为世界三大尖端技术之一(空间技术、能源技术、人工智能)。也被认为是二十一世纪三大尖端技术(基因工程、纳米科学、人工智能)之一。这是因为近三十年来它获得了迅 速的发展,在很多学科领域都获得了广泛应用,并取得了丰硕的成果,人工智能已逐 - 1 - 2020年5月29日
机器人课程设计报告范例
**学校 机器人课程设计名称 院系电子信息工程系 班级10电气3 姓名谢士强 学号107301336 指导教师宋佳
目录 第一章绪论 (2) 1.1课程设计任务背景 (2) 1.2课程设计的要求 (2) 第二章硬件设计 (3) 2.1 结构设计 (3) 2.2电机驱动 (4) 2.3 传感器 (5) 2.3.1光强传感器 (5) 2.3.2光强传感器原理 (6) 2.4硬件搭建 (7) 第三章软件设计 (8) 3.1 步态设计 (8) 3.1.1步态分析： (8) 3.1.2程序逻辑图： (9) 3.2 用NorthStar设计的程序 (10) 第四章总结 (12) 第五章参考文献 (13)
第一章绪论 1.1课程设计任务背景 机器人由机械部分、传感部分、控制部分三大部分组成．这三大部分可分成驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人一环境交互系统、人机交互系统、控制系统六个子系统现在机器人普遍用于工业自动化领域，如汽车制造，医疗领域，如远程协助机器人，微纳米机器人，军事领域，如单兵机器人，拆弹机器人，小型侦查机器人（也属于无人机吧），美国大狗这样的多用途负重机器人，科研勘探领域，如水下勘探机器人，地震废墟等的用于搜查的机器人，煤矿利用的机器人。如今机器人发展的特点可概括为：横向上，应用面越来越宽。由95%的工业应用扩展到更多领域的非工业应用。像做手术、采摘水果、剪枝、巷道掘进、侦查、排雷，还有空间机器人、潜海机器人。机器人应用无限制，只要能想到的，就可以去创造实现；纵向上，机器人的种类会越来越多，像进入人体的微型机器人，已成为一个新方向，可以小到像一个米粒般大小；机器人智能化得到加强，机器人会更加聪明 1.2课程设计的要求 设计一个机器人系统，该机器人可以是轮式、足式、车型、人型，也可 以是仿其他生物的，但该机器人应具备的基本功能为：能够灵活行进，能感知光源、转向光源并跟踪光源；另外还应具备一项其他功能，该功能可自选（如亮灯、按钮启动、红外接近停止等）。 具体要求如下： 1、根据功能要求进行机械构型设计，并用实训套件搭建实物。 2、基于实训套件选定满足功能要求的传感器； 3、设计追光策略及运动步态； 4、用NorthStar设计完整的机器人追光程序；
《电子技术》课程设计报告课题：商店迎宾机器人电路 班级电气11xx班学号xxxxxx 学生姓名xxx 专业电气信息类 系别电子与电气工程学院 指导老师电子技术课程设计指导小组 淮阴工学院 电子与电气工程学院 2014年5月
一．设计目的： a）培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。 b）学习较复杂的电子系统设计的一般方法，了解和掌握模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。 c）进行基本技术技能训练，如基本仪器仪表的使用，常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。 d）培养学生的创新能力。 二．设计要求： 1. 能判断顾客进门与出门，在有顾客进门时“欢迎光临”，出门时“谢谢光临”。 2. 能实时统计来访人数及当前店内人数，并用数码管显示出来。 3. 电路设计要求有抗干扰的措施。 4. 统计误差不超过一人。 5. 电路设计不能使用MCU，只能应用普通中小规模集成电路芯片。成本控制在20元内。
. 图1 原理框图
图2机器人光电数字显示电路 原理： （1）光电输人电路 该电路由红外发射管和光电三极管组成。在该电路中，红外发射管VD 1 是由 9V直流电源通过R 1的限流直接驱动的，这是因为在该电路中，发射管与接收管
固定安置且距离较近。因此红外发射管既不需要通过脉冲驱动来提高发射功率和增大发射距离，又不需要通过改变频率来区分控制频道。这种电路结构既满足了电路工作的需要，又使电路结构变得简单。 （2）光电三极管接收电路 光电三极管3DU12将发射管发送来的红外光接收后转化为信号电压，并进行一级放大后输出。由光电三极管的特性可知，当它受光照射时，集电极输出为低电平；当光被阻挡时，集电极输出立即变为高电平，阻挡物过后输出又变为低电平。这就是说，当一个物体从光电三极管与红外发光管之间通过时，光电三极管的输出端会输出一个正向的脉冲电压，该脉冲的宽度与物体通过的速度有关。 （3）脉冲形成电路 该电路由两级电压比较器、光耦合器和晶体管开关电路等组成。电压比较器 IC 1A 、IC 1B 由四电压比较器(LM339)组成，它的两个同相端作为比较基准端，并且 被R 3、R 4 分压后偏置于V DD /2，即4.5V，作为比较器的参考电压。 电压比较器在电路结构上相当于一个增益不可调的运算放大器，它有一个同 相输人端（＋）、一个反相输入端（一）和一个输出端。如果以同相输入端作为比较基准端，则当反相输人端的电压小于基准端的参考电压时输出端为高电平，当反相输入端的电压大于参考电压时输出端为低电平。 在该电路中，光电三极管的输出端与第一电压比较器IC 1A 的反相输入端（一）相连，第一电压比较器的输出端与第二电压比较器的反相输入端（一）相连。平时，光电三极管受光的照射，输出端为低电平，这一低电平远小于参考电压 （4.5V），所以IC 1A 输出高电平。这一高电平加至IC 1B 的反相端并且高于参考电 压，使IC 1B 输出低电平。IC 1B 的输出端接光耦合器发光管的负极，使发光管发光， 光耦合器4N35中的光电三极管导通，流过光电三极管的电流在R 9 上形成较高的 电压降。这一电压经R 9与R 10 分压后加至VT 2 的基极，使VT 2 导通，其集电极输出 低电平。当接收光电管被物体遮挡后，它的输出端变为高电平，通过两级电压比 较器及光耦合器的变换使VT 2 截止，它的输出端输出高电平。阻挡物移走过后， VT 2 又导通，其集电极又变为低电平。这样，每当光电三极管被物体阻挡一次， VT 2 的输出端就会形成一个由低变高、再由高变低的过程。当这个（由高变低的）过程发生后，开关管VTZ的集电极就会输出一个脉冲电压，这个脉冲的下降沿就
智能机器人设计报告 参赛者：庆东肖荣于腾飞 班级：级应用电子技术 指导老师：远明 日期：年月日 一、元器件清单： ，，，，，，，蜂鸣器，光敏电阻，光敏三极管，电阻、电容若干，超亮及普通发光管。二、主要功能： 本设计按要求制作了一个简易智能电动车，它能实现的功能是：从起跑线出发，沿引导线到达点。在此期间检测到铺设在白纸下的薄铁片，并实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。电动车到达点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达点继续行驶，在光源的引导下，利用轻触开关传来的电信号通过障碍区进入停车区并到达车库，完成上述任务后能够立即停车，全程行驶时间越少越好。 本寻迹小车是以有机玻璃为车架，单片机为控制核心，加以减速电机、光电传感器、光敏三极管、轻触开关和电源电路以及其他电路构成。系统由通过口控制小车的前进后退以及转向。寻迹由超亮发光二极管及光敏电阻完成，避障由轻触开关完成，寻光由光敏三极管完成。 并附加其他功能： ．声控启动 ．数码显示 ．声光报警 三、主体设计 车体设计 左右两轮分别驱动，后万向轮转向的方案。为了防止小车重心的偏移，后万向轮起支撑作用。对于车架材料的选择，我们经过比较选择了有机玻璃。用有机玻璃做的车架比塑料车架更加牢固，比铁制小车更轻便，美观。而且裁减比较方便！ 电机的固定采用的是铝薄片加螺丝固定，非常牢固，且比较美观。 轮子方案 在选定电机后，我们做了一个万向轮，万向轮的高度减去电机的半径就是驱动轮的半径。轮子用有机玻璃裁出来打磨光华的，上面在套上自行车里胎，以防止打滑。 万向轮 当小车前进时，左右两驱动轮与后万向轮形成了三点结构，这种结构使得小车在前进时比较平稳。
福州大学电气工程与自动化2010级电子技术综合实验报告 迎宾电路的设计与分析 学号 姓名 指导老师杨晶菁 实验时间2012.06.15
一实验任务 1 设计一个迎宾电路，能识别进出，并用指示灯表示 2 能统计“进店人数”和“店内人数”并用数码管显示 3 统计范围在0~99人 4 要有复位键 二实验目的 1 掌握电路板焊接技术 2 学习调试系统电路，提高实验技能 3 熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理 4 了解迎宾电路的工作原理及其结构 三器件清单 元件名称型号规格数量定时发生器NE555 \ 2 反相器74LS00 \ 1 计数器(加) 74LS161 \ 2 计数器（加减）74LS192 \ 2 电阻\ 500K/200 2/1 电容\ 3.3uF 2 焊板\ 9X15 1 导线若干
四管脚图 74LS192引脚图管脚及功能表 74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如下所示： （a）引脚排列 (b) 逻辑符号 图中：为置数端，为加计数端，为减计数端，为非同步进位输出 端， 为非同步借位输出端，P0、P1、P2、P3为计数器输入端，为 清除端，Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。 其功能表如下： 输入输出 MR P 3P 2 P 1 P Q 3 Q 2 Q 1 Q 1×××××××0000 00××d c b a d c b a 011××××加计数011××××减计数 表5-2 74LS192的功能表
74ls161引脚图与管脚功能表资料 74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器，他可以灵活的运用在各种数字电路，以及单片机系统种实现分频器等很多重要的功能，： <74ls161引脚图> 管脚图介绍： 时钟CP和四个数据输入端P0~P3 清零/MR 使能CEP，CET 置数PE 数据输出端Q0~Q3 以及进位输出TC. (TC=Q0·Q1·Q2·Q3·CET) 输入输出 C R CP L D EP ET D3D2D1D0Q3 Q2Q1Q0 0 Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф 0 0 0 0 1 ↑ 0 Ф Ф d c b a d c b a 1 ↑ 1 0 Ф Ф Ф Ф Ф Q3 Q2Q1Q0 1 ↑ 1 Ф 0 Ф Ф Ф Ф Q3 Q2Q1Q0 1 ↑ 1 1 1 Ф Ф Ф Ф 状态码加1
机器人课程设计报 告
智能机器人课程设计 总结报告 姓名： 组员： 指导老师: 时间:
一、课程设计设计目的 了解机器人技术的基本知识以及有关电工电子学、单片机、机械设计、传感器等相关技术。初步掌握机器人的运动学原理、基于智能机器人的控制理论，并应用于实践。经过学习，具体掌握智能机器人的控制技术，并使机器人能独立执行一定的任务。 基本要求：要求设计一个能走迷宫(迷宫为立体迷宫)的机器人。要求设计机器人的行走机构，控制系统、传感器类型的选择及排列布局。要有走迷宫的策略（软件流程图）。对于走迷宫小车控制系统设计主要有几个方面：控制电路设计，传感器选择以及安放位置设计，程序设计 二、总体方案 2.1 机器人的寻路算法选择 将迷宫看成一个m*n的网络，机器人经过传感器反馈的信息感知迷宫的形状，并将各个节点的与周围节点的联通性信息存储于存储器中，再根据已经构建好的地图搜索离开迷宫的路径。这里可选择回溯算法。对每个网格从左到右，每个网格具有4个方向，分别定义。并规定机器人行进过程中不停探测前方是否有障碍物，同时探测时按左侧规则，进入新网格后优先探测当前方向的左侧方向。探测过程中记录每个网格的四个方向上的状态：通路、不通或未知，探测得到不同状态后记记录，同时记录当前网
格的四个方向是否已被探测过。若某网格四个方向全部探测过则利用标志位表示该网格已访问。为了寻找到从起点到终点的最佳路径，记录当前网格在四个方向上的邻接网格序号，由此最后可在机器人已探测过的网格中利用Dijkstra算法找到最佳路径。并为计算方便，记录网格所在迷宫中行号、列号。并机器人探索过程中设置一个回溯网格栈记录机器人经过的迷宫网格序号及方向，此方向是从一个迷宫网格到下一个迷宫网格经过的方向。设置一个方向队列记录机器人在某网格内探测方向的顺序。设置一个回溯路径数组记录需要回溯时从回溯起点到回溯终点的迷宫网格序号及方向。 考虑到迷宫比较简单，且主要为纵横方向的直线，可采用让小车在路口始终左转或者始终右转的方法走迷宫，也就是让小车沿迷宫的边沿走。这样最终也能走出迷宫。本次课程设计采用此方法。即控制策略为机器人左侧有缺口时，向左进入缺口，当机器人前方有障碍是，向右旋转180°，其余情况保持前进。 2.2 传感器的选择 由于需要检测机器人左侧和前方是否有通路，采用红外传感器对机器人行进方向和左侧进行感知。红外避障传感器是依据红外线的反射来工作的。当遇到障碍物时，发出的红外线被反射面反射回来，被传感器接收到，信号输出引脚就会给出低电平提示信号。本机器人系统的红外避障信号采用直接检测的方式进行，直接读取引脚电平。传感器感应障碍物的距离阈值能够经过调节
传感器排爆机器人设计 摘要: 通过各类传感器控制设计了排爆机器人机械臂精确定位并完成排爆任务。对角度传感器，压敏传感器，红外测距传感器等多种传感器进行了设计分析。 关键词: 排爆机器人; 机械臂; 传感器信息融合 本次设计提出如下机械臂设计任务:可以用轮子在平整的道路上以较高的速度行驶，其可伸缩手臂的活动半径为 4m ，最大仰角 87 °，肘能弯曲 90 °，腕部活动范围 160 °，手爪可旋转 360 °，手爪抓握力可达 54kg ；另外，手臂上装有一支半自动猎枪，可与激光指示器配合使用，能在 45m 远处发射，使弹丸命中直径为 2.5cm 的目标。 1 排爆机器人机械臂控制系统设计图 本次设计的机械臂是一个相对独立的机构，它由肩关节、大臂关节、肘关节、腕关节、爪关节等组成，排爆机器人机械臂装配图如图1 所示。 图1 排爆机器人机械臂装配图 2 排爆机器人机械臂所使用到的传感器 对排爆机器人而言，机械臂的手爪坐标中心能与爆炸物坐标中心对齐才是设计的主要目标。如图1 所示，机器人的臂、肘、腕及手爪的角度均由角度传感器测量得出。手爪上安装了测量抓举力的压敏传感器、测量手爪张开距离的红外测距传感器、测量手爪坐标中心与目标物体前
后距离的激光测距传感器以及安装在手爪上下的2 个摄像头。当这些传感器信息经过协处理器融合到视频图像中，系统依照图像上的坐标值就能正确定位当前手爪坐标中心与目标物中心坐标位置，操控手爪使其正确定位。 在图1的手爪上的传感器安装可以看出，手爪上装有摄像头，激光测距传感器，力敏传感器，红外测距传感器。排爆时，需要有良好的工作视野，应对突发武装威胁的能力，对排爆物的精准定位以及控制好排爆机器人的抓举力度。摄像头保证了排爆机器人在工作时能为工作人员提供周围环境的视野。半自动猎枪则可以应对突发的武装威胁。激光测距传感器有助于定位物体的距离与位置。力敏传感器，则保证了排爆机器人在排爆时能把握好力度顺利完成排爆工作。 排爆机器人装有半自动猎枪，装配的激光指示器起到了精准打击目标的作用。 激光目标指示器工作原理 激光发射装置、激光接收装置和光学观瞄装置的光轴是平行的,以保证所观察目标就是激光照射目标。光学观瞄装置是用于初始捕获目标的,当观察员从光学观瞄装置中发现目标并将目标锁定到视场中心时,由于观瞄装置的光轴与激光发射光轴和激光接收光轴是平行的,或者说光轴的偏差量非常小,为零点几毫狐度,因此由激光发射装置发射的激光将照射到观瞄装置中心所对应的位置。为了保证制导炮弹能够探测到目标反射的激光信号,激光目标指示器的工作距离约7、8km。 激光束以一定的频率照射目标,为了避免敌方的干扰,要对激光脉冲进行编码,常用的编码方式有脉冲调制码,变间隔码和精确频率码。脉冲调制码是对一定重复频率的脉冲激光信号进行调制的编码,调制的目的是让某个应该产生激光的脉冲不发射激光。变间隔码的激光脉冲间隔是按规律周期变化的。 结语 通过这次传感器排爆机器人设计，我了解到了人工排爆工作的艰难与危险，因此，传感器技术在排爆机器人上的应用有着非常重要的意义及价值。
上海应用技术学院Shanghai Institute of Technology 组长：王文博 组员：严格，熊祚强 指导教师：周文 项目工期：2014年6月10日——2015年6月15日
摘要：本项目研发智能家庭监督机器人是基于智能手机平台之下所应用的， 在借助于ug三维建模设计，机械设计以传动设计，及嵌入式硬件的插入，成功地实现了人远距离分身控制并监督家庭情况，能够随时随地掌握家庭环境的变化，为家庭安全的保障提供了基础，并且解决了目前市场家政机器人价格昂贵的现象。 前言: 随着物联网，智能家居以及智能手机的兴起，针对国内的市场环境， 本项目研发出的一系列四款智能家庭服务机器人，本项目研发的机器人管家是一种远程交互型机器人家政机器人采用低功耗WIFI技术连接互联网及手机终端通过强大智能手机及网络云服务器的数据计算处理能力对机器人进行智能化控制，从而降低了机器人的所需硬件成本，使得家政机器人能被国内消费者所接受。此机器人装配了红外，433射频的家电控制系统，实现了远程家电控制功能，并解决了目前智能家居家电设备接口协议不统一，传统家电难以兼容的问题。此外，机器人本身留有各种传感器接口，通过采用本项目研发的红外热式，温湿度，甲醛以及PM2.5传感器机器人能够实现远程家庭环境监控，家居安防的功能。能够解决目前家庭服务类机器人依赖进口，售价高昂的市场现状。 正文：（建模方面）
如上图所示，主观三视图，以及大致轮廓视图，外观视图上采取了全新的外观设计，底部以正六棱柱作为底座，并且采用抽壳技术，扩大内部空间，方便内部嵌入传动系统，机械设计等等，并且为以后的硬件电子设施提供了空间基础，上部采用圆弧拉伸，同样扩大内部空间，便于齿轮，马达等传动设施插入，放手机的补位，采用加盖模式，内部设有弹簧等设施，加紧设备。具体如下： 一：底轮 底轮采用一般的轮胎设计，圆弧效果便于运动，轮胎表面加拉伸效果，增加抓地，增大摩擦，内部增加五角星设计，省材料， 增加美观 二：转向轮： 由于底面为正六棱柱，两个轮子不能稳定行走，并且转向不方便，故在底面加上两个可以自由旋转的转向轮，转向轮 采用平常滑板上的轮子，这样的轮，自由性比较大，可以随 意转向，而传统的车轮，自由性较低，两者互相结合，既可 以自由转向，又可以稳抓底面。建模设计上主要采用了草图 拉伸方式。 三：滚轴：
智能机器人的设计与制作WORD版本可编辑
智能机器人的设计与制作 引言 近几年机器人已成为高技术领域内具有代表性的战略目标。机器人技术的出现和发展，不但使传统的工业生产面貌发生根本性变化，而且将对人类社会产生深远的影响。随着社会生产技术的飞速发展，机器人的应用领域不断扩展。从自动化生产线到海洋资源的探索，乃至太空作业等领域，机器人可谓是无处不在。目前机器已经走进人们的生活与工作，机器人已经在很多的领域代替着人类的劳动，发挥着越来越重要的作用，人们已经越来越离不开机器人帮助。机器人工程是一门复杂的学科，它集工程力学、机械制造、电子技术、技术科学、自动控制等为一体。目前对机器人的研究已经呈现出专业化和系统化，一些信息学、电子学方面的先进技术正越来越多地应用于机器人领域。目前机器人行业的发展与30 年前的电脑行业极为相似。今天在汽车装配线上忙碌的一线机器人，正是当年大型计算机的翻版。而机器人行业的利基产品也同样种类繁多，比如协助医生进行外科手术的机械臂、在伊拉克和阿富汗战场上负责排除路边炸弹的侦察机器人、以及负责清扫地板的家用机器人，还有不少参照人、狗、恐龙的样子制造机器人玩具。舞蹈机器人具有人类外观特征、可爱的外貌、又兼有技术含量，极受青少年的喜爱。我从前年开始机器人方面的研究，在这过程中尝试过很多次的失败，也感受到了无比的乐趣。 图1.1、机器人 1 绪论
机器人技术作为20 世纪人类最伟大的发明之一，自20 世纪60 年代初问世以来，经历40 余年的发展已取得长足的进步。未来的机器人是一种能够代替人类在非结构化环境下从事危险、复杂劳动的自动化机器，是集机械学、力学、电子学、生物学、控制论、计算机、人工智能和系统工程等多学科知识于一身的高新技术综合体。走向成熟的工业机器人，各种用途的特种机器人的多用化，昭示着机器人技术灿烂的明天。 1.1 国内外机器人技术发展的现状 为了使机器人能更好的应用于工业，各工业发达国家的大学、研究机构和大工业企业对机器人系统开发投入了大量的人力财力。在美国和加拿大，各主要大学都设有机器人研究室，麻省理工学院侧重于制造过程机器人系统的研究，卡耐基—梅隆机器人研究所侧重于挖掘机器人系统的研究，而斯坦福大学则着重于系统应用软件的开发。德国正研究开发“MOVE AND PLAY”机器人系统，使机器人操作就像人们操作录像机、开汽车一样。从六十年代开始日本政府实施一系列扶植政策，使日本机器人产业迅速发展起来，经过短短的十几年。到80 年代中期，已一跃而为“机器人王国”。其机器人的产量和安装的台数在国际上跃居首位。按照日本产业机器人工业会常务理事米本完二的说法：“日本机器人的发展经过了60 年代的摇篮期。70 年代的实用期。到80 年代进人普及提高期。” 并正式把1980 年定为产业机器人的普及元年”。开始在各个领域内广泛推广使用机器人。中国机器人的发展起步较晚，1972 年我国开始研制自己的工业机器人。"七五"期间，国家投入资金，对工业机器人及其零部件进行攻关，完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发，研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。1986 年国家高技术研究发展计划(863 计划)开始实施，智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿，经过几年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一批特种机器人。20 世纪90 年代，我国的工业机器人又在实践中迈进一大步，先后研制出了点焊、装配、喷漆、切割、搬运等各种用途的工业机器人，并实施了一批机器人应用工程，形成了一批机器人产业化基地，为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。 1.2 机器人技术的市场应用 机器人融入我们日常生活的步伐有多快？据国际机器人联盟调查，2004 年，全球个人机器人约有200 万台，到2008 年，还将有700 万台机器人投入运行。按照韩国信息通信部的计划，到2013 年，韩国每个家庭都能拥有一台机器人；而日本机器人协会预测，到2025 年，全球机器人产业的“蛋糕”将达到每年500 亿美元的规模(现在仅有50亿美元)。与20 世纪70 年代PC 行业的情况相仿，我们不可能准确预测出究竟哪些用途将推动这个新兴行业进入临界状态。不过看起来，机器人很可能在护理和陪伴老年人的工作上大展宏图，或许还可以帮助残疾人四处走走，并增强士兵、建筑工人和医护人员的体力与耐力。目前，我国从事机器人研发和应用工程的单位200 多家，拥有量为3500 台左右，其中国产占20％，其余都是从日本、美国、瑞典等40 多个国家引进的。2000 年已生产 各种类型工业机器人和系统300 台套，机器人销售额6.74 亿元，机器人产业对国民经济的年收益额为47 亿元，我国对工业机器人的需求量和品种将逐年大幅度增加。1.3 机器人技术的前景展望机器人是人类的得力助手，能友好相处的可靠朋友，将来我们会看到人和机器人会存在一个空间里边，成为一个互相的助手
中国矿业大学徐海学院 双足竞步机器人设计与制作技术报告 队名：班级： 成员： 题目：双足竞步机器人的设计与制作（交叉足） 任课教师： 2015 年1月
双足竞步机器人设计与制作任务书班级学号学生姓名任务下达日期：2014年11 月24 日 设计日期：2014年11月24日至2015年1 月8 日设计题目：双足竞步机器人设计与制作（交叉足） 设计主要内容和完成功能： 1、双足竞步机器人机械图设计； 2、双足竞步机器人结构件加工； 3、双足竞步机器人组装； 4、双足竞步机器人电气图设计； 5、双足竞步机器人控制板安装； 6、整机调试 7、完成6米的马拉松比赛。 教师签字：
摘要 文章介绍了一个六个自由度的小型双足机器人的设计加工、调试与最后实现。设计过程包括机械结构设计、电路设计与制作，机器人步态规划算法研究，利用Atmega8芯片实现了对六个舵机的分时控制，编写VC上位机软件,通过串口通信对双足竞步机器人进行调试，通过人体仿生学调试出机器人的步态规划。实现了双足竞步机器人稳定向前行走、立正、向前翻跟头、向后翻跟头。 关键词：机器人，串口通信，步态规划，舵机
目录 一、系统概述 (5) 1.1 机器人的简述 (5) 1.2 机器人的组成 (5) 1.2.1执行机构 (5) 1.2.2驱动装置 (5) 1.2.3检测装置 (5) 1.2.4控制系统 (5) 二、硬件设计 (6) 2.1硬件设计的整体分析 (6) 2.2舵机的介绍 (6) 三、软件设计 (7) 四、系统调试 (8) 4.1步态的规划 (8) 4.2软件调试 (8) 五、结束语 (8) 六、参考文献 (8) 七、附录 (9) 程序代码 (9)
排爆机器人控制与无线通讯系统 引言 排爆机器人属于搬运机器人的一种类型，很多搬运机器人是模仿人类的动作，用来帮助或部分代替人来进行繁重、危险、重复等工作。排爆机器人模仿人类的行走、抓取物体的动作，可以被用来排除现场的爆炸物。排爆机器人机械部分包含行走小车和机械手臂。 1 排爆机器人控制系统结构 排爆机器人控制系统不再采用原来机器人所采用的PLC控制方式，而是基于嵌入式工控机的基础上，采用基于Linux平台的开放式构件库，运算速度极快，可以达到微秒级。排爆机器人控制系统由三部分组成，即传感器部分、机器人本体、操作控制台组成。传感器部分包含宽接入、多信息融合器。宽接入、多信息融合基于ARM9系统，由12位精度以上A /D、32路I/O、RS232通讯接口组成，能融合多种传感器信号;机器人本体包含嵌入式控制计算机和各关节伺服电机，能驱动各轴（带补偿），分配各轴运动，处理和控制各种状态量;操作控制台部分包含主控PC机、指令解码器、图像解码器、无线接收发射器等。CCD摄像机和超声波传感器所获得的图像信息、障碍物信息，经无线传输至主控PC机。主控PC 机使用图像识别和分析技术获得对象物体的形状和位置信息，同时将目标物、障碍物等三维图像信息显示在计算机屏幕上。在人工指明目标物后，主控PC机经人工智能（模式识别、路径规划、轨迹避碰等）计算;将控制指令通过无线传输给机器人本体嵌入式控制计算机，自动控制机器人运动。基本结构如图1所示：
2 小车的行走控制 人工通过控制杆（或按钮），在小车引导图像（可视信号）的指示下，完成前进、后退、左转、右转和原地旋转的功能直至达到机械手的手爪能抓取可疑爆炸物的位置为止。机器人的平衡是利用整机的动力学算法求得，将求得多种数据去控制机器人手臂的空间姿态从而达到整机平衡而不至于倒覆。例如当小车在斜坡作上升运动时，机器人手臂往前靠以保持整机的平衡。小车在运动过程中需要避开可能遇到的障碍物。通过环境传感器如CCD摄像、超声波传感器等取得障碍物大小及环境信息，实现小车避障，即所谓的路径规划（如图2所示） 图2 排爆机器人路径规划示意图 3 机械手的运动控制
迎宾机器人小常识m 卡特迎宾机器人是指能为某种产品做其相应详细清晰解说对话讲解接待的机器人，顾客可自主选择，机器人带有丰富的表情，时常灵活的动作这些都能提升顾客的兴趣从而达到一个更好的效果。讲解机器人可按设定的路线自主行走，并且能自主的躲避障碍物，遇到障碍物时，机器人能发出语音提醒，感应性强。可根据语音控制行走引导，导游接大堂经理功能兼备。kt02 迎宾机器人的配置： 定位方式：循磁 速度：0-1米/秒 定位精度：±10mm 自主壁障距离：200mm-3000mm可调 整体重量：70KG以内 设备材质：玻璃钢 迎宾机器人关键元器件配置 1、循磁技术，避免了光电技术存在的易受干扰,使用寿命短等问题，可以方便地识别多工位和路径分支、环境适应性更佳等诸多优点； 2、模块化组件，方便维护，维修简便(卡特迎宾机器人)； 3、综合避障系统，点云式传感器布局，对障碍物进行远、中、近多次识别，并作出相应反应，超高安全系数避免设备在运行中造成不必要的损失，多路非接触式避障传感器的应用，确保机器人运行过程中的自身安全以及对周围环境和人员的安全(想联系手机前面是185中间是537后面为15607)； 4、高防护等级，适应性强，不需要为机器人设定特定运行环境； 5、运行灵活：差速驱动方式使机器人转弯半径小，可以实现原地转向以及掉头； 6、PWM调速方式使车体可在0-3米/秒的范围内无极调速，并根据设定在不同的路段采用不同的速度行驶，兼顾了工作效率与安全性能； 7、续航时间长：大容量电池的配备使得机器人可以长时间工作； 8、机器人可以完全智能自主运行； 9、语音模块：可设置发出多条语音，根据文档播报语音。