家用遥控机器人的设计共15页
- 格式:ppt
- 大小:3.50 MB
- 文档页数:15
遥控机器人设计摘要智能作为现代社会的新产物,是以后的发展方向,他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作,无需人为管理,便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。
本设计主要体现多功能小车的智能模式,设计中的理论方案、分析方法及特色与创新点等可以为自动运输机器人、采矿勘探机器人、家用自动清洁机器人等自动半自动机器人的设计与普及有一定的参考意义。
同时小车可以作为玩具的发展对象,为中国玩具市场技术含量的缺乏进行一定的弥补,实现经济收益,形成商业价值。
整个小车平台主要以51单片机为控制核心,通过无线遥控实现前进后退和转向行驶;通过红外线传感器,实现小车的自适应巡航、避障等功能。
设计采用对比选择,模块独立,综合处理的研究方法。
通过翻阅大量的相关文献资料,分析整理出有关信息,在此基础上列出不同的解决方案,结合实际情况对比方案优劣选出最优方案进行设计。
从电机车体,最小系统到无线遥控,红外线对管的自动寻迹再到红外线自动避障和语音控制,完成各模块设计。
通过调试检测各模块,得到正确的信号输出,实现其应有的功能。
最后将各个调试成功的模块结合到小车的车体上,结合程序,通过单片机的控制,将各模块有效整合在一起,达到所预期的目标,完成最终设计与制作,能使小车在一定的环境中智能化运转。
AbstractAs a new product of modern society, intelligence is the trend in future development. It can work in some specific environment according to the mode which sets in advance. Dispensing with behavior adjustment management,but it can achieve the expected,even higher goal.The design mainly reflected a smart-car model,The theoretical scheme, analysis method, uniqueness and innovation etc. that pointed in this paper, I think they are will be certain reference value in design and popularity of automatic or semi-automatic robot such as automatic transportation robot, prospecting robot, cleaning household robot etc.. This car can be used as a model of development of toy, to make up the deficiency of technical content in the chinese toy market,to realize economic profit and to form commercial value.The design takes micro-controller 51 as control center, use wireless control to make car go forward, go backward or turn around; use infrared sensor to achieve the function of adaptive cruise and avoiding barriers.Using methods of contrast selection, module independence, integrated treatment; consulting a large number of related literature and data; and listing differnet solution; according to practical situation and choose the best scheme to design.The motor car body, the minimum system and wireless control, the auto-guiding of infrared diode or auto-avioding barriers and voice-control, step by step, the design is forming gradually. And then, debugging and checking every single module, getting the correct signal output. Finally, combining program, conforming every module efficiently to make it work.Key Words: intelligence, infrared sensor, auto-guiding, voice- control, combined processing目录1 引言 (4)2 总体设计 (5)2.1各模块分析选择 (5)2.1.1 主控单元方案 (5)2.1.2 避障单元方案 (6)2.1.3 寻迹单元方案 (6)2.1.4 遥控单元方案 (6)2.1.5 语音控制单元方案 (6)2.2总体设计框图 (7)3 硬件设计 (7)3.1单片机控制模块 (7)3.2无线遥控模块 (8)3.3红外对管寻迹模块 (9)3.4红外避障模块 (10)3.5电机驱动模块 (10)3.6语音控制模块 (11)4 软件设计 (12)4.1模糊控制算法 (13)4.1.1 模糊理论的发展 (13)4.1.2 模糊控制算法原理 (13)4.1.3 智能小车中的模糊控制算法 (14)4.2软件设计框图 (14)4.3软件程序设计部分源程序 (15)5 制作和调试 (19)5.1使用的仪器仪表及软件 (19)5.2系统制作 (19)5.3系统调试 (19)5.3.1硬件调试 (20)5.3.2 软件调试 (22)5.3.3 联合调试 (22)6 结论与展望 (23)致谢.............................................. 错误!未定义书签。
.. 目录第1章. 绪论 (3)1.1智能机器人技术发展的重要意义 (3)1.2国内外机器人的发展史 (3)1.2.1 国外机器人的发展历史 (3)1.2.2 国内机器人的发展历史 (4)1.3服务机器人的特点关键技术 (4)1.4本论文的主要研究内容 (5)1.5本章小结 (5)第2章.物体检测与报警机器人的总体设计 (6)2.1概述 (6)2.2主要组成 (6)2.2.1 头部旋转机构 (6)2.2.2 主体部 (7)2.2.3 电机 (7)2.3主要技术参数 (8)2.4.电机的选型 (8)2.4.1 驱动机构的组成. (8)2.4.2 步进电机的选型比较 (9)2.4.3 步进电机的选型计算 (10)2.5蜗轮蜗杆传动的选型设计 (12)2.6电机的效核..................................... 错误!未定义书签。
2.7轴的较核及联件的选型........................... 错误!未定义书签。
2.7.1. 蜗杆轴的较核. ............................. 错误!未定义书签。
2.7.2. 蜗杆轴上轴承的选型........................ 错误!未定义书签。
2.7.3. 蜗轮轴的较核. ............................. 错误!未定义书签。
2.7.4. 蜗轮轴上轴承的选型........................ 错误!未定义书签。
2.7.5. 键的较核.................................. 错误!未定义书签。
2.7.6. 联轴器的选型.............................. 错误!未定义书签。
2.8本章小结....................................... 错误!未定义书签。
第3章. 驱动机构及其控制方式......................... 错误!未定义书签。
六足机器人设计前言 2(一)、机器人的大脑 2(二)、机器人的眼睛耳朵 2(三)、机器人的腿——驱动器与驱动轮 3(四)、机器人的手臂——机械传动专制 4(五)、机器人的心脏——电池 4一、AT89S51单片机简介 5(一)、AT89S51主要功能列举如下: 5(二)、AT89S51各引脚功能介绍: 5二、控制系统电路图 7三、微型伺服马达原理与控制 8(一)、微型伺服马达内部结构 8(二)、微行伺服马达的工作原理 8(三)、伺服马达的控制 9(四)、选用的伺服马达 9四、红外遥控 11(一)、红外遥控系统 11(二)、遥控发射器及其编码 11(三)、红外接收模块 11(四)、红外解码程序设计 11五、控制程序 12六、六足爬虫机器人结构设计图 18前言(一)、机器人的大脑它可以有很多叫法,可以叫做:可编程控制器、微控制器,微处理器,处理器或者计算器等,不过这都不要紧,通常微处理器是指一块芯片,而其它的是一整套控制器,包括微处理器和一些别的元件。
任何一个机器人大脑就必须要有这块芯片,不然就称不上机器人了。
在选择微控制器的时候,主要要考虑:处理器的速度,要实现的功能,ROM 和RAM的大小,I/O端口类型和数量,编程语言以及功耗等。
其主要类型有:单片机、PLC、工控机、PC机等。
单有这些硬件是不够的,机器人的大脑还无法运行。
只有在程序的控制下,它才能按我们的要求去工作。
可以说程序就是机器人的灵魂了。
而程序是由编程语言所编写的。
编程语言是一个控制器能够接受的语言类型,一般有C语言,汇编语言或者basic语言等,这些通常能被高级一点的控制器直接执行,因为在高级控制器里面内置了编译器能够直接把一些高级语言翻译成机器码。
微处理器将执行这些机器码,并对机器人进行控制。
(二)、机器人的眼睛耳朵传感器,是机器人的感觉器官,是机器人和现实世界之间的纽带,使机器人能感知周围的环境情况。
其主要有:光电传感器、红外传感器、力传感器、超声波传感器、位置和姿态传感器等等。
DJI RoboMaster竞赛机器人2020自组装版开发文档手册V1.0 2019.12目录软件框图 (3)文件目录 (3)软件环境 (4)编程规范 (4)功能介绍 (5)功能实现框架 (6)软件框图文件目录1. application :任务函数以及中断函数2. bsp :实现对底层封装,移植标准库需要重新实现这一层级3. components\algorithm :姿态解算算法以及DSP 库4. components\controller :PID 相关函数实现DevicesOLEDBMI088IST8310BoardCRC CAN ADCFLASH FRIC IMUPWM LEDRCSPII2C USARTBUZZERDELAY LASER SERVOAlgorithm PID AHRSFIFO MA THponents\devices:陀螺仪BMI088和IST8310和OLED的驱动ponents\support:CRC8,CRC16的校验函数以及fifo相关函数7.doc:文档相关8.Drivers:cubeMX自动生成的驱动库9.Inc:cubeMX自动生成的h文件10.MDK-ARM:cubeMX生成的工程文件11.Middlewares:cubeMX生成的中间件12.Src:cubeMX自动生成的c文件软件环境编程规范变量和函数命名方式遵循Unix/Linux 风格不需要精确计时的任务,采用自行实现的软件定时器实现,定时精度受任务调度影响功能介绍1.校准功能:提供云台校准,陀螺仪零漂校准,底盘重设ID的功能2.底盘控制功能:完成底盘的麦轮运动控制,底盘功率控制,提供4种控制模式:跟随云台角度闭环控制,跟随底盘角度闭环控制,底盘旋转无角度闭环控制,原生CAN控制。
3.离线判断功能:根据数据反馈的时间戳来判断设备是否离线。
4.云台控制功能:完成云台的角度控制。
提供3种控制模式,陀螺仪角度控制,电机码盘角度控制,原生CAN控制。
• 140•一款基于Arduino的遥控家居机器人的设计与实现首都师范大学 信息工程学院 刘京锐智能家居的发展优化了现代家庭的传统生活方式。
基于Ardui-no 设计和制作的家居机器人,在控制端(如手机)与受控对象(如家居机器人)之间采用无线通信方式,具有远程遥控功能,能够提供实时信息反馈,使得人们即使在户外也能随时查看和了解家居情况并操控相关设备,让家居生活更加便捷、安全与舒适。
前言:随着人们生活水平的不断提高,对改善生活质量提出了更高需求。
在科技进步的不断推动下,AI (人工智能)技术和各种功能型机器人得到迅猛发展并逐步渗入到各个应用领域,极大地改变了人们的生活方式。
在提高效率的同时,也极大地提升了人们的生活品质。
其中,对日常生活影响较大的就是近年来逐渐兴起的智能家居系统。
人们可以利用手机遥控家中的灯具、电饭煲、空调、电视、洗衣机等用电设备和家用电器,甚至可以设置自动开关窗帘、启动汽车或定时投喂食物等。
不论哪种类型的智能家居系统,都有一个不可或缺的重要部分,那就是远程无触碰式遥控。
因此,带有遥控功能的家居机器人的设计与应用将提上日程。
1 智能家居系统简介智能家居系统是一种集成了网络通信、自动化控制、新能源、开源系统等技术,以居家环境为载体,以家居为控制对象,近处可以通过蓝牙操作,远程可以通过互联网控制的系统。
智能家居系统一般由一个总控系统和若干个子系统组成。
主控系统作为控制中心,通过直接或间接的方式完成对不同的子系统进行信息采集和实时控制等操作。
子系统一般是可以完成特定作业的电子机械装置(模块),负责将采集的信息回传给主控系统并根据主控系统发出的指令完成相应操作。
主控系统可以通过互联网与远程主机或手机终端进行信息交互,采用有线或无线方式与各个模块进行通信。
现有的智能家居系统可以提供无线遥控、家电控制、照明控制、窗帘自控、防盗报警、电话远程控制、门禁系统等功能,帮助家庭与外部保持信息交换畅通,优化人们的生活方式,增强家居生活的安全性和舒适性。
智能家庭服务机器人设计摘要:随着科学技术的发展,我国的机器人应用越来越广泛。
随着家庭功能性机器人需求日益增长,不同的需求需要数个专门机器人分别实现,对家庭空间和经济状况都有较高要求,成为机器人铺开的一大阻力。
文章设计了一款多用途家庭服务机器人SuperCare。
通过三类主要机械电气装置的组装结合,能实现机器人的人车双形态变化。
SuperCare机器人同时满足搬运重物、抓取物品、儿童娱乐的需求,降低人们家务劳动强度。
在满足多种家居智能化需求的同时减少不必要经验资源与家庭空间的占用。
该机器人能帮助现代人提高家居生活品质,也为下一代集成机器人在人机交互设计上提供了新思路。
关键词:家庭服务;机器人;设计;人工智能引言家庭智能机器人的运行主要聚焦在家庭中的生活场景和行为,感知能力和交互能力更高。
因此,对于此类产品的开发和设计而言,进行深入的人机交互可用性以及造型研究就显得非常关键。
当下,此类产品的开发流程仍然是凭借设计师的主观经验,采用手绘、计算机三维仿真、样机制作等方法来推进。
设计方案定稿之后,通过制作样机来反复测试产品和用户的人机交互可用性以及修改整体造型设计方案,导致开发周期很长。
1项目背景近年来,火灾对人们的影响越来越大。
例如国外的澳洲大火烧了4个多月,600多万公顷土地已被大火蹂躏,并向空气释放了足足4亿吨二氧化碳,让数以亿记的生物没有了家园。
还有国内的凉山火灾,无情的带走了31名救火英雄的生命。
如果能及时发现火灾情况,就不会有这么悲痛的事情发生。
现在的家庭火灾和商场火灾越来越多,都在不经意间燃起熊熊大火,所以说我们的智能安保机器人应运而生,从而减少安全事故的发生,减少生命财产损失,让消防工作不再是高危职业。
2设计意义本设计倾向于机器人的机械结构设计,通过结合功能进行项目结构的详细设计,由功能出发,采用“自顶而下,逐步求精”的设计思想,设计了三大功能模块,再由此出发进行详细的结构设计。
最后,本文针对实际情况,使用inventor对机器人进行了设计和分析、包括机械手运动设计、机械腿运动设计,各种传动机构的设计。
智能机器人的设计与控制智能机器人是一种具有人类类似认知能力和智能的机器人设备。
它不仅具备传统机器人的机械传动能力,而且还能通过人工智能技术实现感知、思考、学习等智能行为。
如何设计和控制智能机器人,是当今机器人技术领域最重要的研究问题之一。
一、智能机器人的概念及类别智能机器人,简称智能机器人,是指具有感知、思考、学习等智能行为的机器人。
根据其应用领域和功能特点,智能机器人可以分为众多类别,例如:工业机器人、家庭服务机器人、军用机器人、教育机器人、医疗机器人等。
其中,工业机器人是智能机器人的先驱者,早在上个世纪70年代就已开始大规模使用。
它常被应用于自动化生产线上,具有优秀的精度和速度。
而家庭服务机器人则是近年来发展较快的机器人类别,其功能包括清洁、烹饪、陪伴等。
教育机器人可以辅助教师进行教学工作,医疗机器人可为医护人员提供协助等,不同类别的智能机器人在设计和控制上存在差异。
二、智能机器人设计的关键技术智能机器人的设计与制造需要掌握大量技术,包括机械结构设计、电子电气集成设计、人工智能算法、控制系统设计等。
以下重点介绍一些智能机器人设计的关键技术。
1. 机械结构设计机械结构设计是智能机器人设计的核心,决定了机器人的外观、机械性能和工作空间等。
常见的机械结构包括:串联型机械臂、并联型机械臂、移动型底盘等。
机械结构设计需要满足机器人运动的精度、速度和稳定性要求,同时也要满足美观、可操作性等因素。
2. 电子电气集成设计电子电气集成是智能机器人的基础,包括:传感器、执行器、电路板、配电箱等。
其中,传感器是机器人的“眼睛”和“耳朵”,可以感知周围环境;而执行器是机器人的“手”和“脚”,主要负责机器人的动作控制。
电路板和配电箱则负责控制机器人的各项功能。
3. 人工智能算法人工智能算法是智能机器人能够实现感知、思考、学习等智能行为的关键。
常见的人工智能算法包括:机器学习、神经网络、遗传算法等。
机器学习是指机器通过学习大量数据,来不断优化自身性能的过程。
设计自己的机器人(要求图文并茂,写在四线三格内) 我最近编写了第一个加密货币交易机器人。
从每十分钟收集一次比特币的历史价格开始——我把这些数据装入Python Pandas的数据库里,运行一些程序模拟,进行低买高卖。
这看起来很不错,代码也很简单,用不了几个小时就可以搞定一些robin_stock函数,然后用其大干一场。
但我错了,这是我在这个失误中学到的东西,可能会帮助你节省一点时间。
模拟交易比现实交易更加简单当进行模拟交易,操作人可能需要做一些假设。
程序决定在哪个时刻以该价格买进或卖出,并且每次都成功的话,就意味着取得了利润的最大值。
但现实并非这么简单。
实际交易需要一点进行时间,价格也在不断变化。
当程序进行实时交易时,价格发生显著变化之前只能完成一部分的订单,甚至可能无法完成任何订单。
我把这称为“摇摆和错过”。
制作出的智能交易机器人需要平滑的处理此类情况。
对此,我选择保存交易的订单号,经常对结果进行查询。
如果一个小时后这笔交易还没有进行,机器人就会取消订单然后再进行一次尝试。
在模拟中所有的订单都可以按预期完成——但在现实生活中,需要检查订单的完成与丢失情况。
限制买卖是好帮手当进行实时交易时,需要以限价单或者市场单的形式发布这个买卖。
有了市场指令之后,交易将以任何现行汇率完成,这并不好。
因为价格可能在几秒钟内波动。
这就是使用机器人作为首选的原因。
所以我通过限制交易的方式下单,如果价格剧烈波动的话,它就不会以超出预期的价格买入或卖出。
注意精确度现在回想起来,这是显而易见的,但是当代码第一次运用时,它就给我带来了一些麻烦,在模拟中发布一个购买(cash_on_hand/coin_price)是可行的。
当然,模拟可能会储存购买的12.2342348998729384797 ETH,但在模拟中没人会在乎。
但是如果在现实生活中尝试这么做是很可能失败的。
交易平台对购买量和价格的精确度有限制,并且会根据币种的不同有所变化。