简易机器人制作.pptx
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《简易机器人制作》课件
《简易机器人制作》PPT 课件
本课程将教你如何制作一个简易机器人，学习电路组装、机器人程序编写和 机械部件设计等技能。
概述
电路组装
学会设计和组装机器人所需 的电路，掌握电子元件的连 接和布线。
机器人程序编写
学习编写机器人的程序，让 机器人具备自主操作和执行 任务的能力。
机械部件设计
了解机械部件的设计原理， 如机器人的动力系统和运动 机构。
所需材料
Arduino板
直流电机
舵机
蓝牙模块
步骤
1
硬件搭建
设计电路图，进行电路组装和机械部件的设计。
2
软件编写
搭建IDE环境，编写程Βιβλιοθήκη 实现蓝牙通信和红外遥控。3
调试
对电路和程序进行调试，确保机器人正常运行。
结论
通过本课程，您将掌握制作简易机器人的基本知识和技能，成为一个机器人制作的高手。
本课程将教你如何制作一个简易机器人，学习电路组装、机器人程序编写和 机械部件设计等技能。
概述
电路组装
学会设计和组装机器人所需 的电路，掌握电子元件的连 接和布线。
机器人程序编写
学习编写机器人的程序，让 机器人具备自主操作和执行 任务的能力。
机械部件设计
了解机械部件的设计原理， 如机器人的动力系统和运动 机构。
所需材料
Arduino板
直流电机
舵机
蓝牙模块
步骤
1
硬件搭建
设计电路图，进行电路组装和机械部件的设计。
2
软件编写
搭建IDE环境，编写程Βιβλιοθήκη 实现蓝牙通信和红外遥控。3
调试
对电路和程序进行调试，确保机器人正常运行。
结论
通过本课程，您将掌握制作简易机器人的基本知识和技能，成为一个机器人制作的高手。
通用技术选修ⅲ简易机器人的制作课件.共20页
通用技术选修ⅲ简易机器人的制作课件.
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我
沪科版信息技术六年级下册第二单元活动二《设计制作简易机器人》第2课时课件(7张PPT)
活动二 设计制作简易机器人
——第2课时
学习任务
1、认识生活中的各种感应门 2、设计简易机器人——感应门 3、搭建机器人——感应门
信息技术
学习过程
1.观察生活中不同的门的 开启方式，并初步探究原理
信息技术
感应装置
门扇
图2-33 自动感应门
动力装置 门框
自动感应门的种类有很多，不同的自动感应门组成部分上略有 不同；但基本都包括门框、门扇、动力装置、感应装置等4个部分。 动力装置主要是由电机和门轴组成。电机带动门轴旋转，起到开门 关门的作用。
一般商场的自动门采用的也是红外线感应方式。 而楼道感应灯通常是声控的方式，主要采感应自动门，并绘制草 图
1.传感器和什么部件相连? 2.门轴和哪些部件相连?
信息技术
谢谢观看
信息技术
信息技术
2.上网了解智能设施的感应装置
智能设施使用的感应装置主要是一些传感器，如红外线传感器、声音传感 器、超声波传感器、烟雾传感器。其中，红外线传感器是通过红外线反射原理， 当人体的手或身体的某一部分在红外线区域内，红外线发射管发出的红外线由 于人体手或身体遮挡反射到红外线接收管。感应水龙头、感应烘手机等大部分 采用的都是红外线传感器。
——第2课时
学习任务
1、认识生活中的各种感应门 2、设计简易机器人——感应门 3、搭建机器人——感应门
信息技术
学习过程
1.观察生活中不同的门的 开启方式，并初步探究原理
信息技术
感应装置
门扇
图2-33 自动感应门
动力装置 门框
自动感应门的种类有很多，不同的自动感应门组成部分上略有 不同；但基本都包括门框、门扇、动力装置、感应装置等4个部分。 动力装置主要是由电机和门轴组成。电机带动门轴旋转，起到开门 关门的作用。
一般商场的自动门采用的也是红外线感应方式。 而楼道感应灯通常是声控的方式，主要采感应自动门，并绘制草 图
1.传感器和什么部件相连? 2.门轴和哪些部件相连?
信息技术
谢谢观看
信息技术
信息技术
2.上网了解智能设施的感应装置
智能设施使用的感应装置主要是一些传感器，如红外线传感器、声音传感 器、超声波传感器、烟雾传感器。其中，红外线传感器是通过红外线反射原理， 当人体的手或身体的某一部分在红外线区域内，红外线发射管发出的红外线由 于人体手或身体遮挡反射到红外线接收管。感应水龙头、感应烘手机等大部分 采用的都是红外线传感器。
简易机器人制作-6
1 2
伺服系统设计
伺服电机又称执行电动机，它可以将电信号转 换为电动机轴上的角位移或角速度输出。 伺服电机反应快，精度和准确高，可用于机械 抓手等结构的设计中。
搭建伺服系统结构
伺服系统主要是有伺服电机基座、伺服电机以 及伺服冠组成。
伺服系统的应用
伺服系统常被用在机械手臂或机械抓手当中。
合理的运用伺服，可以使机器手臂实现多维度 的运动，如：放下、张开或闭合。
机器人抓手的设计
在机械手臂的搭建过程中，除了考虑结构的稳 定性，还需考虑抓手的受力情况。除了伺服电机， 选用其他电机也可以为机器人抓手提供动力。
注意事项
伺服电机的力量较小，一般只用于力量需求较 小的地方。伺服电机的重量小于马达，运用这个特 性，伺服电机被作为机械部件使用。
简易机器人制作
天津市和平区劳技中心
第六讲：机器人驱动部设计
人形机器人
驱动系统
驱动系统是机器人动力部分的基础，一般由马达提 供动力并输出至车轮上，驱动机器人进行运动。
马达系统设计
伺服系统设计
马达系统设计
马达系统主要是由马达基座和马达组 成。马达基座可与机器人主体相连。 注意：为搭建好的马达系统固定在基 础底盘上，然后将车轮固定在 马达系统上,还可以通过其他辅 助结构进行固定。
第三步：连接控制回路
连接回路的同时要保持模型的整体美观。 为便于操作，安装控制器 时尽量不要遮挡或覆盖。 马达线和伺服电机线在插 入和拔出时，应施力在插 头部分，切勿使用蛮力。 机器人使用结束时应切断 电源开关，断开电池，确 保电池与电路分离。
拼装小结：
这里介绍的根据拼装手册拼装的方法不是十分
硬循一定的顺序，规律，才能一步一步地完成
简易机器人制作教程ppt课件
19
亮点流动程序分析
ORG 0000H
START：MOV A，#11111110B ;
LOOP：MOV P1，A
ACALL DELAY ；调延时子程序
RL A
；A左移一位
SJMP LOOP；转回LOOP处再将A送P1口
DELAY:：MOV R7,#80H
L1:：MOV R6,#0FFH
L2:：NOP
电导率的影响，但不适合测量海棉或棉 织物等吸音材料。
39
四、位置传感器
位置传感器既可以用来检测位移（角位 移和线位移）也可用于检测运动。在机 器人中应用较广，如手、脚的移动定位 等检测。
40
4.1 电位器式位置传感器
这是一种最简单的位置传感器，有旋转式的也 有直线式。它们拥有以下特点：
1、性能稳定、结构简单、精度较高。 2、输出信号范围可以选择。 3、输入输出特性可以是线性的也可以是其它
功能
工作电源引脚 I/O口线P1.7 I/O口线P1.6 I/O口线P1.5 I/O口线P1.4 I/O口线P1.3 I/O口线P1.2 I/O口线P1.1 I/O口线P1.0 I/O口线P3.7
17
最小系统应用实例
18
（6） 单片机的软件
机器语言、汇编语言、高级语言 机器语言是CPU能够直接识别并执行的最底层的语言，
35
光敏二极管特性
红外光敏二极管在无光照时其反向电阻 为无穷大，正向电阻大约为10K；有光照 时，反向电阻随光照强度增加而减小， 阻值可达几K或1K以下。
无反压时，正向电压与光照强度成比例， 一般可达0.2~0.4V。
应用电路：
36
三、超声波传感器
由发射和接受两大部分组成，除了电路， 主要器件是超声换能器，其基本原理是 基于压电效应。发射与接受往往使用同 一个探头。
亮点流动程序分析
ORG 0000H
START：MOV A，#11111110B ;
LOOP：MOV P1，A
ACALL DELAY ；调延时子程序
RL A
；A左移一位
SJMP LOOP；转回LOOP处再将A送P1口
DELAY:：MOV R7,#80H
L1:：MOV R6,#0FFH
L2:：NOP
电导率的影响，但不适合测量海棉或棉 织物等吸音材料。
39
四、位置传感器
位置传感器既可以用来检测位移（角位 移和线位移）也可用于检测运动。在机 器人中应用较广，如手、脚的移动定位 等检测。
40
4.1 电位器式位置传感器
这是一种最简单的位置传感器，有旋转式的也 有直线式。它们拥有以下特点：
1、性能稳定、结构简单、精度较高。 2、输出信号范围可以选择。 3、输入输出特性可以是线性的也可以是其它
功能
工作电源引脚 I/O口线P1.7 I/O口线P1.6 I/O口线P1.5 I/O口线P1.4 I/O口线P1.3 I/O口线P1.2 I/O口线P1.1 I/O口线P1.0 I/O口线P3.7
17
最小系统应用实例
18
（6） 单片机的软件
机器语言、汇编语言、高级语言 机器语言是CPU能够直接识别并执行的最底层的语言，
35
光敏二极管特性
红外光敏二极管在无光照时其反向电阻 为无穷大，正向电阻大约为10K；有光照 时，反向电阻随光照强度增加而减小， 阻值可达几K或1K以下。
无反压时，正向电压与光照强度成比例， 一般可达0.2~0.4V。
应用电路：
36
三、超声波传感器
由发射和接受两大部分组成，除了电路， 主要器件是超声换能器，其基本原理是 基于压电效应。发射与接受往往使用同 一个探头。
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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。
动作示意图
3 .准备相应的材料
按照机器人的动作要求和执行 环境准备材料.此时应该对材料的 组合方式,动作的实现原理有了清 楚的构思
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
可 行 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。
要实现的功能：
红外避障功能实现示意图
电机驱动
M
80C51
工具与材料：
必备组件：电机、单片机、 车轮、底座、红外传感器、电线 若干、PVC 线槽、基础平台小车、 拨动开关、螺丝、排针等
工具：螺丝刀，手钳，单片 机编程器，钻孔器等
部分工具与材料：
4 .实现机器人
用材料作出机器人实体,如果 复杂一点的还需要编程序,焊接电 线
To choose Program1 or Program2?
• 经试验当在车体前方放置白色物体时，小 车距离障碍物20cm左右就能避障；当在车 体前方放置深色物体时，小车距离障碍物 10cm左右才能避障。综合考虑决定把红外 线发射强度适当提高，使得小车在遇到深 色物体时离障碍20CM左右就能避障。以便 小汽车能够很好的避障。调节红外线发射 电路中RW的阻值可以调节红外线的发射强 度，以此来调节避障的距离。
首先，小车的转弯时间。根据不 同的路面，小车转过90°弯时所用的 转弯时间各不相同，在光滑的路面上 转弯的时间是0.4s左右，在粗糙的路 面则需要0.6s左右的时间，所以经过 综合考虑后，把小车的转弯时间调整 为0.5s，使小车在行驶过程中能够做 到最佳的运行状态。
其次，检测障碍的距离，红外线避障的 缺点就是，红外线遇到黑色的障碍物后， 其光线容易被黑色物体吸收，使得单片机 无法检测到黑色障碍物，所以小车遇到黑 色障碍物时将不能很好的避障，甚至不能 避障。但在对一般的障碍物进行避障时， 要根据小车的行驶速度来决定避障的距离 。
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。
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,
我掌握了 多少？
传感器不可 下面介绍几种常 缺少，它是机器 用传感器：
人的感觉器官。
常用的超声波测距传感器
超声波测距传感器：超声波测距传感器利用声音在空气中的传输 距离和传输时间成正比的原理，通过检测不同远近的反射面对超 声波反射回去的时间不同来检测障碍物的距离。
常用的碰撞检测传感器
碰撞检测传感器又叫碰撞开关：电路常开，碰到障碍物后连通， 可以用来检测机器人是否发生碰撞。
红外发射 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
避障方案选择： Program1：采用超声波避障。超声波受环境 影响较大，电路复杂，而且地面对超声 波的反射，会影响系统对障碍物的判断 。 Program2：采用红外线避障。外界对红外信 号的干扰比较小，且易于实现，价格也 比较便宜，故采用Program2。
5 .调试
对机器人进行调试，修改，完善。 每一件产品的生产完成后都要对其各 项性能指标进行测试和调试，在本设 计制作完成后，对其转弯和检测障碍 的距离进行了调试和测试。
遵循的原则
1.kiss（keep it simple stupid）简 单直接。
2.一切从实际出发，经济优化。 3.不断改善，力求创新。 4.模块化的开发思想 5.亲自动手实践
三要素
机器人的三个主要部分:
（1）底盘 （2）模组 （3）载荷
电机——执行器部分 PLC——控制器部分 接口——传感器部分
常用的光敏电阻传感器
光敏电阻：光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值 随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱， 电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换 （将光的变化转换为电的变化）。可以用来检测光线强度。
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!!!
常用的红外测距传感器
红外测距传感器：红外测距传感器利用红外信号遇到障碍物距离的 不同反射的强度也不同的原理，进行障碍物远近的检测。红外测距 传感器具有一对红外信号发射与接收二极管，发射管发射特定频率 的红外信号，接收管接收这种频率的红外信号。
常用的电子指南针传感器
电子指南针传感器：利用磁场传感芯片制成，将地磁信号转 化为电信号输出，用于定位系统，精度高、稳定性好。
驱动 通 执行 信
控制பைடு நூலகம்
接 口
传 感
还要有的三部分：
• 电源模块-——能量 Power supply module
• 机械系统——硬件 Mechanical systems
• 软件程序——软件 Software program
• 现在我们可以知道要 制作好机器人 必须掌 握的课程有：
电气控制与PLC、机器 人基础、电机学、控 制工程基础、机械设 计及制造、测试技术、 微机原理与接口技术、 信号与系统、机电一 体化系统设计等。
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。
动作示意图
3 .准备相应的材料
按照机器人的动作要求和执行 环境准备材料.此时应该对材料的 组合方式,动作的实现原理有了清 楚的构思
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
可 行 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。
要实现的功能：
红外避障功能实现示意图
电机驱动
M
80C51
工具与材料：
必备组件：电机、单片机、 车轮、底座、红外传感器、电线 若干、PVC 线槽、基础平台小车、 拨动开关、螺丝、排针等
工具：螺丝刀，手钳，单片 机编程器，钻孔器等
部分工具与材料：
4 .实现机器人
用材料作出机器人实体,如果 复杂一点的还需要编程序,焊接电 线
To choose Program1 or Program2?
• 经试验当在车体前方放置白色物体时，小 车距离障碍物20cm左右就能避障；当在车 体前方放置深色物体时，小车距离障碍物 10cm左右才能避障。综合考虑决定把红外 线发射强度适当提高，使得小车在遇到深 色物体时离障碍20CM左右就能避障。以便 小汽车能够很好的避障。调节红外线发射 电路中RW的阻值可以调节红外线的发射强 度，以此来调节避障的距离。
首先，小车的转弯时间。根据不 同的路面，小车转过90°弯时所用的 转弯时间各不相同，在光滑的路面上 转弯的时间是0.4s左右，在粗糙的路 面则需要0.6s左右的时间，所以经过 综合考虑后，把小车的转弯时间调整 为0.5s，使小车在行驶过程中能够做 到最佳的运行状态。
其次，检测障碍的距离，红外线避障的 缺点就是，红外线遇到黑色的障碍物后， 其光线容易被黑色物体吸收，使得单片机 无法检测到黑色障碍物，所以小车遇到黑 色障碍物时将不能很好的避障，甚至不能 避障。但在对一般的障碍物进行避障时， 要根据小车的行驶速度来决定避障的距离 。
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。
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,
我掌握了 多少？
传感器不可 下面介绍几种常 缺少，它是机器 用传感器：
人的感觉器官。
常用的超声波测距传感器
超声波测距传感器：超声波测距传感器利用声音在空气中的传输 距离和传输时间成正比的原理，通过检测不同远近的反射面对超 声波反射回去的时间不同来检测障碍物的距离。
常用的碰撞检测传感器
碰撞检测传感器又叫碰撞开关：电路常开，碰到障碍物后连通， 可以用来检测机器人是否发生碰撞。
红外发射 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
避障方案选择： Program1：采用超声波避障。超声波受环境 影响较大，电路复杂，而且地面对超声 波的反射，会影响系统对障碍物的判断 。 Program2：采用红外线避障。外界对红外信 号的干扰比较小，且易于实现，价格也 比较便宜，故采用Program2。
5 .调试
对机器人进行调试，修改，完善。 每一件产品的生产完成后都要对其各 项性能指标进行测试和调试，在本设 计制作完成后，对其转弯和检测障碍 的距离进行了调试和测试。
遵循的原则
1.kiss（keep it simple stupid）简 单直接。
2.一切从实际出发，经济优化。 3.不断改善，力求创新。 4.模块化的开发思想 5.亲自动手实践
三要素
机器人的三个主要部分:
（1）底盘 （2）模组 （3）载荷
电机——执行器部分 PLC——控制器部分 接口——传感器部分
常用的光敏电阻传感器
光敏电阻：光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值 随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱， 电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换 （将光的变化转换为电的变化）。可以用来检测光线强度。
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!!!
常用的红外测距传感器
红外测距传感器：红外测距传感器利用红外信号遇到障碍物距离的 不同反射的强度也不同的原理，进行障碍物远近的检测。红外测距 传感器具有一对红外信号发射与接收二极管，发射管发射特定频率 的红外信号，接收管接收这种频率的红外信号。
常用的电子指南针传感器
电子指南针传感器：利用磁场传感芯片制成，将地磁信号转 化为电信号输出，用于定位系统，精度高、稳定性好。
驱动 通 执行 信
控制பைடு நூலகம்
接 口
传 感
还要有的三部分：
• 电源模块-——能量 Power supply module
• 机械系统——硬件 Mechanical systems
• 软件程序——软件 Software program
• 现在我们可以知道要 制作好机器人 必须掌 握的课程有：
电气控制与PLC、机器 人基础、电机学、控 制工程基础、机械设 计及制造、测试技术、 微机原理与接口技术、 信号与系统、机电一 体化系统设计等。