18 朱杰 避障机器人技术报告
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智能避障机器人设计文献综述以下是为大家整理的智能避障机器人设计文献综述的相关范文,本文关键词为智能,避障,机器人,设计,文献,综述,,您可以从右上方搜索框检索更多相关文章,如果您觉得有用,请继续关注我们并推荐给您的好友,您可以在综合文库中查看更多范文。
文献综述智能避障机器人设计文献综述1前言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。
机器人技术自上个世纪中叶问世以来,经历四十多年发展已取得长足进步,成为提高产业竞争力方面极为重要的战略高技术。
目前,机器人关键技术日臻成熟,应用范围迅速扩展,作为计算机、自动控制、传感器、先进制造等领域技术集成的典型代表,面临巨大产业发展机会。
国内外业界专家预测,智能机器人将是21世纪高技术产业新的增长方向。
20XX至20XX年间,全球智能服务机器人以每年40%左右的速度迅速增长。
当代机器人专家现已达成了共识:作为计算机技术及现代IT综合技术的一个必然延伸,机器人技术完全可能遵循“摩尔定律”,以前所未有的速度实现突破。
智能机器人将成为继家电、个人电脑之后、第三个以超常规速度走向我们日常生活的产品。
如今知识工程、计算机科学、机电一体化和工业一体化等许多领域都在讨论智能系统,人们要求系统变得越来越智能化。
显然传统的控制观念是无法满足人们的需求,而智能控制与这些传统的控制有机的结合起来取长补短,提高整体的优势更好的满足人们的需求。
随着人工智能技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展,智能控制必将迎来它的发展新时代。
计算机控制与电子技术的融合为电子设备智能化开辟了广阔前景。
机器人实验报告机器人实验报告1. 首先观察机器人行走的每一个动作,并记录动作是怎么样执行的,并且记录舵机的位置。
打开robot软件接入机器人,进行对人形机器人调节每一个动作,达到行走的目的。
【实验器材】电脑、人形机器人、下载线、电源。
【实验步骤】一.检测仿生机器人设备能不能正常运行。
二.启动仿生机器人控制软件,并且连接机器人。
三.编辑人形机器人的动作。
1. 添加人形机器人的初始位置。
添加人形机器人的动作。
3. 添加人形机器人的循环动作。
4. 设置人形机器人的结束动作。
5. 保存和尚在编辑完的动作。
6. 演示人形机器人所编辑的动作。
7. 对不符合的动作进行修正。
【注意事项】1. 在用人形机器人时,首先要充满电。
在下载程序时不要动机器人。
3. 在编辑时两个动作不能跨度过大。
4. 在演示时以防机器人摔倒。
【实验结论】用控制软件的编程可以使机器人达到行走的目的。
【实验体会和心得】通过本实验加深我们对机器人的了解,更进一步的掌握了各部件之间的功能特性。
让我们在以后更多的实验中能灵活应用探究方法和操作能力。
除此,我们在机器人教学中培养了我们的兴趣,创新能力,分析能力和动手操作能力,激发了我们学习、探索、掌握和运用智能机器人技术的兴趣,提高我们爱科学、学科学、用科学的积极性,丰富我们的课余文化生活,增强我们的探究意识、进取意识、团队意识和竞争意识。
特别是在机器人的编程和调试方面,我们通过亲手装配、实验、编程和实施机器人项目、直至达到我们所需要的结果。
这过程使们们获得发自内心的快乐,同时也培养了我们的动手实践能力、创新思维能力、综合应用能力和团结协作能力。
通过机器人实验我们觉得自己变得更从容、更自信、更具有成就感。
通过实验操作,我们的能力在动手操作和探究方面都得到较大的提升。
同时我们也体会到了团队合作的重要性。
附送:机场不可撤销担保书机场不可撤销担保书。
二、本保证书保证归还借款人在字第号贷款合同项下不按期偿还的全部或部分到期贷款本息,并同意在接到贵行书面通知后十四天内代为偿还借款人所欠借款本息。
智能避障小车实验报告与总结.doc
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一、实验目的
本次实验的目的主要是为了开发一款智能避障小车,能够在遇到障碍物的时候自动的
调整小车的行驶线路,从而实现自动避障的功能。
二、实验简介
本次实验是借助Arduino组装智能避障小车,小车拥有机械减速装置和两个安装在小
车前面的发射装置,用来发射超声波信号来检测障碍物,当安装在小车前面的发射装置检
测到障碍物的时候,小车会自动的重新调整走行线路,避免进入发射装置检测到的障碍物。
三、实验流程与原理
1. 硬件接线:
硬件从实验清单上将所需电子元件按照所需顺序连接上Arduino开发板,包括:
发射装置、接收装置、步进电机、电机驱动板和超声波传感器。
2. 编程:
编程采用Arduino IDE,将发射装置发射的超声波信号,接收装置接收的反射信号使用超声波模块采集,并且利用Arduino的程序控制电机驱动板,从而调节小车的行驶方向,最终实现自动避障的功能。
3. 运行实验:
将程序上传到Arduino板上,观察小车的避障功能,当小车行驶到障碍物的时候,小车会自动的重新调整方向,避免进入发射装置检测到的障碍物。
四、实验结果与总结
本次实验,通过无线式避障小车,能够在行驶过程中自动检测到障碍物并调整行驶方
向自动避障,且能排除许多可能发生的外界干扰,满足了自动避障的要求,从而达到了实
验目标。
机器人技术实验指导书南昌大学机电工程学院目录机电一体化和机器人的概念实验1 关节机器人机械结构实验2 机器人控制系统实验3 机器人电路结构实验4 机器人手动和回原点操作实验5 输入、输出信号调试实验6 命令语句实验7 多轴联动和示教编程操作和安全注意事项实验一机器人系统认识实验一、实验目的1、学习了解机器人系统基本组成和特点;2、了解机器人系统各部分的作用及工作原理。
二、实验设备1、珠海市华普自动化科技有限公司AT-Q六轴关节机器人;2、机器人控制柜一台;三、实验内容1. 机器人的机械结构本实验关节机器人由底座、手臂、手腕、手部等组成六个转动副(图1-1),每部分安装减速机和电机(1-6轴)驱动。
图1-1 机器人机械本体外观图2. 谐波传动减速器及工作原理谐波传动减速器(图1-2)主要由刚轮、柔轮、波发生器H等三个基本构件组成。
谐波传动(图1-3)通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出的形式。
图1-2 谐波减速器外形图当波发生器装入柔轮后,迫使柔轮的剖面由原先的圆形变成椭圆形,其长轴两端附近的齿与刚轮的齿完全啮合,而短轴两端附近的齿则与刚轮完全脱开。
周长上其他区段的齿处于啮合和脱离的过渡状态。
当波发生器沿图示方向连续转动时,柔轮的变形不断改变,使柔轮与刚轮的啮合状态也不断改变,由啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入,周而复始地进行,从而实现柔轮相对刚轮沿波发生器H相反方向的缓慢旋转。
图1-3谐波传动原理图工作时,固定钢轮,由电机带动波发生器转动,柔轮作为从动轮,输出转动,带动负载运动。
谐波减速器可获得很大的传动比,承载能力高,体积小、重量轻,传动效率高、寿命长,传动平稳、无冲击,无噪音,运动精度高,柔轮材料的抗疲劳强度、加工和热处理要求较高,工艺复杂。
3. 行星减速器行星减速器(图1-4)有三个行星轮围绕一个太阳轮旋转。
该减速器输出扭矩大、承载能力高,速比大、效率高,使用寿命长、运转平稳、安全可靠、噪声低,是一种用途广泛的工业产品,具有功率分流、多齿啮合的特性。
(课程实验报告)论文题目 机器人技术试验报告学 院 工学院专业名称 机械设计制造及自动化班 级 机械08学 号 081014104、081014404姓 名 赵保顺、邹修贤指导教师 郑嫦娥 实验日期2011.05实验一:仿生蛇形机器人一、实验背景:串联式机械手是一种重要的机械结构形式,蛇形机器人是一种重要的仿生机器人,相对于有足的仿生机器人而言,它具有他特别的用处,本实验设计一个仿生蛇。
有四部电机来控制它,使其具有四个自由度。
近几年来,仿生机器人学正在机器人领域占有越来越重要的位置,蛇形机器人由于其结构的特殊性,已成为仿生领域的研究热点。
蛇形机器人在战场上的扫雷,爆破,矿井和废墟中探测营救,管道维修以及外行星地表探测等条件恶劣,且要求有高可靠性的领域有着广阔的应用前景。
模块化设计和高冗余度设计等新思路的提出和逐步完善,使蛇形机器人成为研究的亮点。
SolidSnake II 结合了国内外蛇形机器人的发展现状,充分考虑了蛇类生物的运动特点,从仿生学的角度,结合机器人动力学和摩擦学等的相关理论,建立了基于行为控制理论的蛇类运动学模型,把蛇类生物的复杂运动形式化解为局部的、简单的行波状态,并以固定的相位差沿蛇体进行传播。
采用中央处理机(即蛇的大脑)集中控制的方式把各种运动方式进行合成,实现了机器蛇的蠕动、游动、侧移、侧滚、抬头、翻越障碍物等运动形式。
在对蛇类运动机理深入研究的基础上,得出了利用杆状结构的角度变化和运动时延,相位差去控制机器蛇运动的速率和运动方向的规律,并在实验中验证。
本次实验是以其为背景的展开的一次实验。
二、实验目的1.了解蛇形机器人的概念,蛇形机器人的动作规划,步态规划的基本知识。
2.熟悉蛇形机器人的构架搭接。
3.掌握创意之星机器人的构建搭接的技巧与方法。
4.熟悉掌握各种搭建元件的使用方法和电机舵机的使用技巧。
三、实验材料本实验使用博创科技的“创意之星”的全套实验器材,以及一些实验工具,电脑一台,参考书博创实验指导书。
《机器人控制理论与技术》实验报告实验一机器人U-II测试一. 实验目的1、熟悉AS-UII机器人的组成结构和工作原理;2、熟练操作使用AS-UII机器人;3、掌握AS-UII机器人各项基本功能。
二、实验要求1、可以明确能力风暴机器人的各个组成部分。
2、指出主要组成部分的结构和功能。
3、学会程序的调试和下载。
三、实验内容、步骤:1.记录自检程序运行的结果,回答每一步用到的传感器和执行器。
(1) LCD 液晶显示是否正常?(字符显示清晰,16×2 个字符不应有缺行、缺列现象。
)运行结果:正常(2)扬声器(喇叭)是否正常?(扬声器所播放的乐曲应清晰洪亮,无明显噪声。
)运行结果:正常传感器:话筒执行器:扬声器(3)光敏传感器是否正常?(左右光敏传感器的感应数值随光强不同而变化,其范围为0~255。
光强越弱,数值越大,光强越强,数值越小。
在相同光强条件下,左右两光敏传感器数值偏差小于10。
)运行结果:正常传感器:光敏传感器执行器:LCD(4)红外传感器是否正常?运行结果:正常传感器:红外传感器执行器:LCD(5)话筒是否正常?(对着AS-UII 话筒槽孔(蜂窝状小孔)说话,看LCD 上的 > 是否增加。
)运行结果:正常传感器:话筒执行器: LCD(6)碰撞传感器是否正常?(按动机器人下部的碰撞环,在LCD 上能显示碰撞方位。
)运行结果:正常传感器:碰撞传感器执行器: LCD(7)运动系统是否正常?(机器人可移动、转弯,同时在LCD 上显示光电编码器累计计数值和瞬时电机转速。
)运行结果:正常传感器:光电编码器执行器:主动轮及其驱动机构、从动轮、直流电机、LCD(8)光电编码器是否正常?(机器人左、右轮子分别转动 1 圈,轮子内侧码盘也随之转动1 圈,LCD 上显示光电编码器的计数值约为 33。
轮子连续转动,LCD 上则显示光电编码器的累计计数值。
)运行结果:正常传感器:光电编码器执行器:主动轮及其驱动机构、从动轮、LCD2.记录表演程序运行的结果,回答每一步用到的传感器和执行器。
自动避障小车技术报告学校:乐山师范学院成员:郑素仙朱平吴志指导老师:张九华前言设计背景:在科学探索和紧急抢险中经常会遇到对与一些危险或人类不能直接到达的地域的探测,这些就需要用机器人来完成。
而在机器人在复杂地形中行进时自动避障是一项必不可少也是最基本的功能。
因此,自动避障系统的研发就应运而生。
我们的自动避障小车就是基于这一系统开发而成的。
随着科技的发展,对于未知空间和人类所不能直接到达的地域的探索逐步成为热门,这就使机器人的自动避障有了重大的意义。
我们的自动避障小车就是自动避障机器人中的一类。
自动避障小车可以作为地域探索机器人和紧急抢险机器人的运动系统,让机器人在行进中自动避过障碍物。
目录一、设计目标: (4)二、方案设计: (4)2.1直流调速系统 (4)2.2检测系统 (5)三硬件设计 (6)3.1、SPCE061A单片机最小系统 (6)3.1.1.SPCE061A时钟电路 (8)3.1.2.PLL锁相环 (9)3.1.3.看门狗Watchdog (9)3.1.4.低电压复位(LVR) (10)3.1.5.I/O端口 (10)3.1.6.时基与定时器 (11)3.1.7.SPCE061A的定时器/计数器 (11)3.1.8.ADC、DAC (12)3.2、超声波传感器 (12)四软件设计 (16)4.1软件设计各模块 (16)4.2速度控制 (17)4.3障碍物检测 (17)4.4看门狗 (17)4.5基频中断 (18)4.6程序设计流程图 (19)五:测试数据、测试结果分析及结论 (19)程序附录 (21)1.主程序: (21)2.中断程序 (24)3、测距程序 (28)一、设计目标:1.小车从无障碍地区启动前进,感应前进路线上的障碍物后,能自动避开障碍物。
2.根据障碍物的位置选择下一步行进方向,选择左拐还是右拐,若障碍物在左边则自动右拐,若障碍物在右边则左拐,若障碍物在正前方可任意选择左拐或者是右拐,以达到避开障碍物的目的。
面向复杂环境的机器人路径规划与避障技术研究一、引言当前,机器人技术正在快速发展。
在工业自动化、家庭服务、医疗护理等领域,机器人逐渐替代人力完成精细、繁琐、危险或艰苦的工作。
但是,机器人在实际应用中面临的复杂环境下路径规划与避障问题仍然是一个重要的研究方向。
因为复杂环境中存在多种多样的不确定性因素,如地形、障碍物、新的物体等,这些都给机器人的路径规划和避障带来了特殊的挑战。
本文旨在探索面向复杂环境的机器人路径规划与避障技术研究的现状与发展方向。
二、机器人路径规划与避障技术的概述机器人路径规划与避障技术是指通过分析机器人目标与环境的信息,确定机器人运动轨迹以及如何避开障碍物的过程。
在复杂环境中,机器人的路径规划和避障需要综合考虑多种因素,如环境信息的获取、处理和建模、机器人运动规划算法的设计和优化、机器人感知系统的设计和优化,并需要解决多种对机器人规划和控制的技术难点,如路径的连续性、避障难度等。
全局路径规划和局部路径规划是机器人路径规划和避障的两个核心问题。
全局路径规划是指确定机器人从起点到终点的最优路径;局部路径规划是指在机器人行驶过程中,针对出现的障碍物重新规划路径。
在实现全局路径规划和局部路径规划过程中,障碍物的感知和定位、机器人状态估计精度和智能控制算法等技术是重要的关键因素。
三、当前机器人路径规划与避障技术的发展在复杂环境下机器人路径规划和避障的问题得到了广泛关注。
目前,相关技术分为基于几何模型的方法和基于人工神经网络或深度学习的方法两种。
1、基于几何模型的方法在基于几何模型的方法中,机器人路径规划和避障基于环境地图模型及碰撞检测算法。
这种方法的主要优点是准确性高,但由于依赖于较为准确的地图数据,因此适用范围受到限制。
2、基于人工神经网络或深度学习的方法在基于人工神经网络和深度学习的方法中,机器人无需预先得到环境地图,而是通过对多个场景的学习和识别,实现路径规划和避障。
这个方法可以处理复杂障碍物和不明确环境中的规划问题,但模型需要消耗较多的时间和计算资源。
I 壁 障 小 车 技 术 报 告
学 校: 江苏城市职业学院 班 级: 09应用电子(1)班 姓 名: 朱杰 学 号: 18 目 录 摘 要................................................................................................................................I 第一章 引 言 .................................................................................................................. 1 1.1 设计背景介绍..................................................................................................... 1 1.2 本文章节安排及文献综述 ................................................................................... 2 第二章 方案选择 ............................................................................................................. 5 2.2 C8051F360微处理器.................................................................................... 7 第三章 硬件介绍 ........................................................................................................... 20 第四章 机械结构设计 .................................................................................................... 19 4.1 车模组装与改造 ............................................................................................... 19 4.1.1 车模组装................................................................................................. 19 4.1.2 前轮定位的调整 ...................................................................................... 19 4.1.3 差速的调整 ............................................................................................. 20 4.1.4 电路板的固定与安装 ..................................................................................... 20 第五章 硬件系统设计与实现 ......................................................................................... 31 5.1 电源模块.......................................................................................................... 31 5.2 电机模块.......................................................................................................... 32 第六章 软件系统设计与实现 ......................................................................................... 55 6.1 系统初始化 ...................................................................................................... 55 第七章 开发与调试 ....................................................................................................... 61 7.1 软件开发环境介绍............................................................................................ 61 7.2 小车车整体调试 ............................................................................................... 61 第八章 结论 .................................................................................................................. 63 8.1 总结 ................................................................................................................. 63 8.2 展望 ................................................................................................................. 63 参考文献 ..........................................................................................................................I 附录A:C8051F360 封装管脚图及信号说明(48-Pin TQFP) ..............................I III I
摘 要 此文基于我们所学的单片机、嵌入式控制及红外传感等相关知识,设计一个可以自动壁障的机器人。
学习嵌入式系统的开发应用技术,应该是在基于某种嵌入式微处理器核的系统芯片应用平台上进行。鉴于CIP-51系列处理器核的优良特性及其在业界的广泛应用状况,并结合使用基于机器人项目驱动的嵌入式实训平台的需要,本节对如何构造CIP-51嵌入式开发环境等基本情况进行介绍。 1
第一章 引 言 1.1 设计背景介绍 机器人作为机械电子学、计算机技术、人工智能等的典型载体被广泛地用来作为工科生的讲授课程之一;模型机器人则逐渐成为素质教育,技能实践的选题之一,各种机器人比赛正蓬勃发展。
于信息技术教育与机器人教育的过程中发现,智能机器人涉及了信息技术的几乎所有内容,可以让学生接触并看到信息技术的全景,尤为重要的是智能机器人是信息技术的开放性开发平台,学生可以充分发挥想象力去开发各种智能装置,从而培养学生对信息技术的开发能力,在开发的过程中,培养各种能力,激发学习的兴趣。因此,智能教育机器人平台就显得非常重要,直接关系到学生知识的学习、能力的锻炼、知识的应用及创新思想的形成。
以应用为中心的嵌入式系统,以计算机技术为基础,软硬件可裁减,适应对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统与通用计算机系统相比,具有以下特点:
《1》相对于通用计算机系统,嵌入式系统的软硬件资源较少。一般嵌入式系统都是功耗低、体积小,结构紧凑、软件实时性强。
《2》嵌入式系统的开发需要特殊方法和专用工具,每一种嵌入式系统之间存在很大的差别。在嵌入式系统的开发、设计等阶段都离不开通用计算机系统。
《3》嵌入式系统的设计与开发在大多数情况下考虑的是系统的成本。嵌入式系统设计初期的处理器选择要考虑很多方面的因素,其中成本的大小占有很大比重。
由于成本、功耗、功能的不断扩展、运行环境的不可预知性等因素起了极大的负面影响,制约了机器人技术的发展。基于嵌入式系统的机器人控制器以其功耗低、体积小、集成度高、可靠性强等无可比拟的优势,为机器人技术的发展提供了广阔的前景。以C8051F360 应用处理器为核心,开发和设计一款开放式的机器人控制系统,它包括机器人主控系统、机器人传感器系统、机器人执行系统、上层编程软件系统。机器人上层编程软件系统编写机器人的应用控制程序,通过仿真器、UART 或USB 把应用程序下载到机器人主控系统中,第二届全国大学生智能汽车竞赛技术报告 2 根据机器人传感器系统采集的数据对机器人执行系统进行控制,从而实现机器人的执行功能。
1.2 本文章节安排及文献综述 本文系统的介绍了制作本智能模型车的各项技术。具体章节安排如下: 第一章 引言 介绍了本次比赛的背景,引出下文。 第二章 方案选择 将智能车控制系统分解为模块,分别从各个模块讨论本壁障小车系统将要采用的控制方案。在这部分中,为了确定方案我们查找了很多文献,有关于传感器和传感器技术的,如参考文献[3],[4];还有关于机器人技术的,如参考文献[5];以及关于去年比赛的论文,如参考文献[6]。
第三章 机械结构设计 介绍了智能车的搭建与调整,以及摄像头、光栅编码器与电路板的安装。应用了一些相关的汽车理论知识,如参考文献[8]。
第四章 硬件系统设计及实现 分析智能车系统各组成部分为实现特定功能应采用什么样的电路,能达到最好效果同时产生的噪声和对其他电路的干扰最小。参考的主要资料是芯片的datasheet,如参考文献[7],[9],[10],[11],[12]。