机器人小车
智能循迹小车___设计报告
智能循迹小车___设计报告
设计报告：智能循迹小车
一、设计背景
智能循迹小车是一种能够通过感知地面上的线条进行导航的小型机器人。循迹小车可以应用于许多领域，如仓库管理、物流配送、家庭服务等。本设计旨在开发一款功能强大、性能稳定的智能循迹小车，以满足不同领
域的需求。
二、设计目标
1.实现循迹功能：小车能够准确地识别地面上的线条，并按照线条进
行导航。
2.提供远程控制功能：用户可以通过无线遥控器对小车进行控制，包
括前进、后退、转向等操作。
3.具备避障功能：小车能够识别和避开遇到的障碍物，确保行驶安全。
4.具备环境感知功能：小车能够感知周围环境，包括温度、湿度、光
照等参数，并将数据传输给用户端。
5.高稳定性和可靠性：设计小车的硬件和软件应具备较高的稳定性和
可靠性，以保证长时间的工作和使用。
三、设计方案
1.硬件设计：
(1) 采用Arduino控制器作为主控制单元，与传感器、驱动器等硬件
模块进行连接和交互。
(2)使用红外传感器作为循迹传感器，通过检测地面上的线条来实现循迹功能。
(3)使用超声波传感器来检测小车前方的障碍物，以实现避障功能。
(4)添加温湿度传感器和光照传感器，以提供环境感知功能。
(5)将无线模块与控制器连接，以实现远程控制功能。
2.软件设计：
(1) 使用Arduino编程语言进行程序设计，编写循迹、避障和远程控制的算法。
(2)设计用户界面，通过无线模块将控制信号发送给小车，实现远程控制。
(3)编写数据传输和处理的程序，将环境感知数据发送到用户端进行显示和分析。
四、实施计划
1.硬件搭建：按照设计方案中的硬件模块需求，选购所需元件并进行搭建。
机器人智能小车制作与编程
机器人智能小车制作与编程
一、智能小车的制作
1、准备材料：电机、智能小车及其相关的板、轮子、电池、杜邦线、螺丝刀、钳子、电钻、活动榫头、把手以及其他相关材料。
2、连接电机与电池：将电机与电池连接起来，用杜邦线将正极引脚
连接到电机的正极，负极引脚连接到电机的负极，确保电池与电机之间的
稳定连接和电路的正确性。
3、安装电机：将电机安装在智能小车的底盘上，使用螺丝刀将电机
固定在底盘上，确保电机的稳定性和牢固性。
4、连接轮子：将轮子连接到电机上，将活动榫头连接到轮子上，再
将把手连接到活动榫头上，以保证轮子与电机之间的稳定连接。
5、安装智能小车板：将智能小车板安装在轮子上，使用螺丝刀将其
固定在轮子上，以保证智能小车板的稳定性和牢固性。
二、智能小车的编程
2、配置参数：将智能小车的电机、电池、摄像头等硬件连接到计算
机上，打开Arduino IDE软件，根据硬件的设置进行参数配置，确保硬件
参数的正确性。
3、编写代码：根据智能小车的功能，利用Arduino IDE进行软件编写，编写完成后，将代码上传到智能小车板上。
智能小车制作详细教程
智能小车制作详细教程
智能小车是一种具有自主导航和智能决策能力的机器人车辆。它可以通过传感器感知周围环境，并根据程序进行自主控制，实现不同场景下的导航、避障和定位等功能。下面将为你介绍如何制作一辆智能小车的详细教程。
首先，我们需要准备以下材料和设备：
1. 一个底盘，它可以是一个具有轮子的坚固平台，也可以是一个注重设计的小车模型。
2. 两个直流电机，用于驱动车辆的轮子。
3. 一个电源，例如锂电池，用于给电机和电子设备供电。
4. 一个主控制器，如Arduino板或Raspberry Pi，用于处理传感器数据和执行控制程序。
5. 一套传感器，例如超声波传感器、红外线传感器和摄像头，用于感知周围环境。
6. 一些导线、电路板和螺丝等连接和固定材料。
7. 一个电脑，用于程序开发和调试。
接下来，我们可以开始制作智能小车：
1. 首先，将直流电机连接到主控制器上，确保它们可以通过电源进行驱动。
2. 通过编程，编写一个基本的控制程序，使电机可以运行并控制车辆的前进、后退、左转和右转等行为。
3. 安装传感器模块，例如超声波传感器或红外线传感器，用于检测障碍物和测量距离。
4. 根据传感器的数据，更新控制程序，使车辆能够在遇到障碍物时自动停下或转向避开障碍物。
5. 如果需要进行定位和导航，可以添加一个GPS模块或采用视觉识别技术，例如使用摄像头检测道路标志或地标。
6. 调试程序并优化车辆的导航和控制性能。
7. 最后，将所有组件和电子设备固定在底盘上，确保它们牢固可靠。
通过以上步骤，我们可以制作出一辆基本的智能小车。当然，实际制作中可能会遇到一些困难和挑战，需要更深入的知识和技能来解决。不过，这个简单的教程可以为初学者提供一个入门指南，让他们了解智能小车制作的基本流程和方法。希望这个教程对你有所帮助！
机器人弹力小车知识点总结
机器人弹力小车知识点总结
一、弹力小车概述
弹力小车是一种由弹性材料制成的轮胎，能够使车辆在行驶过程中具有弹性，提高车辆在不平路面上的通过能力。机器人弹力小车是指搭载有自主导航系统和传感器的弹力小车，能够自动识别环境，避障和规划路径，实现自主行驶的智能机器人。
二、弹力小车的原理
1. 弹力小车的结构
弹力小车的结构主要包括车身、弹性轮胎、电机和控制系统。弹力轮胎是弹力小车的核心部件，其采用的是特殊的弹性材料制成，能够在行驶过程中对路面不平进行自适应的缓冲和减震，提高车辆通过不平路面的能力。电机负责提供驱动力，控制系统则实现弹力小车的智能控制和导航。
2. 弹力小车的工作原理
当弹力小车行驶在不平路面时，弹力轮胎会受到压缩和拉伸的变形，从而产生对路面的弹性反作用力，使车辆能够更好地适应路面变化。控制系统通过传感器对路面情况进行实时监测，根据情况调节电机的输出力，保证车辆的稳定性和可靠性。
三、弹力小车的应用领域
1. 物流配送
弹力小车可以应用于仓储、物流配送领域，能够自主导航，在仓库内部运送货物，提高物流配送效率，降低人力成本。
2. 智能服务机器人
弹力小车还可以用于酒店、商场等场所，作为智能服务机器人，能够协助提供服务，为用户提供导航、送物等功能。
3. 工业生产
在工业生产线上，弹力小车可以用于物料运输、零部件搬运等工作，提高生产效率，降低人力成本。
4. 农业领域
在农业领域，弹力小车可以用于农田里的播种、喷洒农药、采摘作业等，提高农业生产效率。
四、弹力小车的关键技术
1. 自主导航技术
自主导航技术是弹力小车的核心技术之一，能够通过激光雷达、摄像头等传感器对周围环
南京极智嘉机器人amr小车操作手册
南京极智嘉机器人amr小车操作手册引言
机器人技术的快速发展给我们的生产和生活带来了巨大的改变。南京极智嘉机
器人AMR小车作为一种智能化的自动导航小车产品，可以广泛应用于仓储、物流、医疗、制造等领域。为了更好地使用这款AMR小车，本操作手册将详细介绍其操
作流程和相关知识。
1. 基本介绍
南京极智嘉机器人AMR小车是一种基于自主导航技术的智能化机器人，具备
自主避障、自动充电等功能。尺寸紧凑，结构坚固，适合在狭小空间内操作。下面我们将介绍该小车的基本组成和结构。
1.1 机身结构
AMR小车由底盘、导航系统、传感器、控制系统、电池等组成。底盘是整个
小车的基础，负责支撑和移动。导航系统采用激光导航技术，可实现精确定位和路径规划。传感器包括激光雷达、红外传感器等，用于感知环境并实现避障。控制系统负责指挥小车行动和监控运行状态。电池则提供小车的动力。
1.2 功能特点
AMR小车具有以下特点：
- 自主导航：通过激光导航技术，实现自主定位和路径规划，能够快速准确地
到达指定地点。
- 智能避障：激光雷达和红外传感器可感知环境，小车可以智能避开障碍物，
保证安全运行。
- 自动充电：当电量低于设定值时，小车会自动返回充电桩进行充电，充满电
后继续任务。
2. 操作流程
在使用AMR小车之前，需要做好以下准备工作：
2.1 环境准备
AMR小车适用于干燥、温度适宜的室内环境。确保工作区域内没有明显的电
磁干扰源，并且地面平整、无明显障碍物，以保证小车的正常运行。
2.2 电源检查
检查小车的电池电量，确保充足。如果电量低于设定值，需要将小车返回充电
利用LabVIEW进行机器人控制和编程
利用LabVIEW进行机器人控制和编程
机器人控制和编程是现代科技领域的重要研究方向之一。随着技术的不断进步，人们对机器人的需求越来越高，机器人在工业、医疗、军事等领域扮演着越来越重要的角色。而LabVIEW作为一种强大的图形化编程语言和开发环境，提供了便捷而灵活的方式来实现机器人控制和编程。本文将介绍如何利用LabVIEW进行机器人控制和编程。
1. 背景介绍
随着机器人应用的广泛普及，人们对机器人的控制和编程需求越来越高。传统的机器人控制和编程方式往往需要繁琐的代码编写和复杂的硬件连接，这给非专业人士带来了很大的困扰。而LabVIEW通过其图形化编程的方式，简化了机器人控制和编程的流程，使得非专业人士也能轻松上手。
2. LabVIEW的特点
LabVIEW是一种基于数据流编程的图形化编程语言，其主要特点如下：
- 图形化界面：LabVIEW提供了直观、交互式的图形化界面，用户可以通过简单的拖拽和连接来构建程序，降低了学习和使用的难度。
- 多平台支持：LabVIEW支持在不同操作系统下运行，包括Windows、Mac和Linux等，适用于不同开发环境。
- 丰富的函数库：LabVIEW内置了大量的函数库，包括用于控制、传感器读取、通信等功能，方便用户进行开发。
- 与硬件的高度集成：LabVIEW提供了丰富的硬件支持，可以轻松与各种传感器、执行器和机器人平台进行集成。
3. LabVIEW在机器人控制和编程中的应用
利用LabVIEW进行机器人控制和编程可以实现以下功能：
- 传感器读取与数据处理：LabVIEW可以读取各种传感器的数据，并对数据进行处理和分析，例如机器人的视觉感知、距离测量等。
基于STM32的智能循迹避障小车
基于STM32的智能循迹避障小车
智能循迹避障小车是一种基于STM32单片机的智能机器人小车，具有循迹和避障两种
功能。本文将详细介绍智能循迹避障小车的原理、设计和实现。
我们来看一下智能循迹避障小车的原理。智能循迹避障小车主要由三个部分组成：感
应模块、控制模块和驱动模块。感应模块用于感知周围环境，包括红外线传感器和超声波
传感器。红外线传感器用于循迹，通过检测地面上的黑线和白线来确定小车的运动路径。
超声波传感器用于避障，通过测量与障碍物之间的距离来决定小车的转向。控制模块用于
处理感应模块采集到的数据，并根据预设的算法控制小车的运动方向。驱动模块将控制模
块产生的控制信号转换为电机的驱动信号，实现小车的运动。
接下来，我们来看一下智能循迹避障小车的设计。我们需要选择合适的硬件平台。本
设计选择了STM32单片机作为控制核心，由于其强大的计算和通信能力，适合用于控制智
能机器人。然后，我们需要设计电路板，包括传感器的连接、电机驱动电路和STM32单片
机的引脚连接等。在选择传感器时，要根据实际需求选择合适的类型和数量。我们还需要
编写相应的程序，包括传感器数据采集、控制算法和驱动程序等。将硬件和软件进行调试
和优化，确保小车能够正常工作。
智能循迹避障小车是一种基于STM32单片机的智能机器人小车，通过红外线传感器进
行循迹，通过超声波传感器进行避障。实现智能循迹避障小车需要选择合适的硬件平台，
设计电路板和编写程序。通过搭建硬件平台、编写程序和进行调试和优化，可以实现智能
循迹避障小车的功能。智能循迹避障小车可以应用于各种领域，如智能物流、智能巡检等，具有广阔的应用前景。
麦克纳姆轮小车原理
麦克纳姆轮小车原理
麦克纳姆轮小车是一种适用于机器人或小车的驱动系统。它由四个截面为45度斜角的轮子构成，每个轮子上都有一个小的滑轮，以使车轮能够在地面上自由旋转，并且可以灵
活地移动。这个配置有很多优点，包括使用更少的电机和更好的灵活性和机动性。本文将
介绍麦克纳姆轮小车原理的详细信息。
1. 麦克纳姆轮小车基本原理
麦克纳姆轮小车可以看作是一个基于四个轮子驱动的车辆，它使用了麦克纳姆轮原理
来实现灵活的移动和机械稳定性。每个车轮由一个小的滑轮或滚轮构成，在地面上自由旋转。这些滑轮以一定的角度放置，可以使车轮在地面上实现侧向移动。这种配置可以实现
四个自由度的移动，即可以在任意方向旋转并移动。
麦克纳姆轮小车的主要优点在于其灵活性和机动性。因为每个车轮都可以独立旋转和
在不同方向移动，车辆的运动性能更加灵活和可控。这使得它成为机器人控制和移动方案
的理想选择。
2. 麦克纳姆轮的工作原理
麦克纳姆轮小车的工作原理基于其设计的滑轮或滚轮。这些车轮是圆形的，有两组焊
接在车轮上的T型滑轮。这使得这些车轮可以在向外旋转时在地面上形成一个45度的角度，从而使车轮可以在侧向上滑动。
麦克纳姆轮小车的驱动和控制可以通过不同的方法实现。最常见的方法是使用电机来
控制车轮旋转，虽然这使得控制变得更加复杂，但它提供了更高的灵活性。
3. 麦克纳姆轮小车的运动特点
麦克纳姆轮小车的运动性质取决于其设计和控制。一个重要的特点是其灵活性和可控性。它的机动性也受到了一些限制。
麦克纳姆轮小车的机动性可以通过不同的方式实现。在正常操作中，车辆能够自由旋转，向前和向后移动，并在多个轴向上移动。车辆的移动能力可能会受到不同的约束，例
智能小车大赛活动方案
智能小车大赛活动方案
1. 引言
智能小车大赛是一个以推动科技创新和机器
人技术发展为目的的活动。通过参与者设计、
制作和操控智能小车，活动旨在促进学生在工
程技术、团队合作和创意思维方面的发展。本
文将介绍智能小车大赛的活动方案，包括目标、规则、准备工作和比赛流程等内容。
2. 目标
智能小车大赛的主要目标是鼓励学生运用自
己所学的知识和技能，设计并制作一辆智能小车。通过比赛，参与者将有机会展示他们的创
意和解决问题的能力。同时，活动还旨在培养学生的团队合作和沟通能力，让他们了解到共同努力和合作的重要性。
3. 规则
3.1 智能小车设计要求
参与者需要设计一辆能够自主行驶的智能小车。设计要求如下：
•小车需要有能够感知周围环境的传感器，例如红外线传感器、超声波传感器等。
•小车需要有能够判断和处理传感器信息的控制系统，例如树莓派、Arduino等。
•小车需要能够执行指令并进行准确的移动和转向。
3.2 比赛规则
比赛将分为不同阶段进行。每个阶段的规则如下：
•预赛阶段：参与者需要在规定时间内完成智能小车的制作和调试。在预赛中，小车需要根据指定的路径在赛道上行驶并绕过障碍物。•决赛阶段：根据预赛成绩，选出表现最好的参与者进入决赛。在决赛中，小车需要在限定时间内完成更加复杂的任务，例如避开障碍物、寻找目标等。
3.3 比赛评判标准
比赛将根据以下标准进行评判：
•完成时间：小车在规定时间内完成任务的时间越短，评分越高。
•正确性：小车执行任务的准确度、稳定性和精确度。
•创意与创新：小车的设计和功能是否具有独特性和创新性。
4. 准备工作
幼儿园科技：机器人小车制作教案
一、引言
在当今科技发展迅速的时代，幼儿园教育也需要紧跟时代的步伐，为幼儿提供更具创新性和趣味性的教学内容。机器人小车制作作为一种融合了科技、工程和艺术的教学方式，正逐渐受到幼儿园老师和家长的关注。本文将深入探讨幼儿园科技教育中机器人小车制作的教案，帮助读者更好地理解这一主题。
二、机器人小车制作的意义
1. 培养动手能力
机器人小车制作需要幼儿亲自动手操作，搭建、连接电路、安装零部件等过程，能够大大提高幼儿的动手能力，培养他们的操作技能和动手能力。
2. 培养逻辑思维
在制作机器人小车的过程中，幼儿需要根据教学材料和指导，进行逻辑思维的运用，分析问题、解决问题，锻炼他们的逻辑思维能力。
3. 激发创造力
通过机器人小车制作，幼儿能够自由发挥想象力和创造力，设计出属于自己的独特小车，从而激发他们对科技创新的兴趣。
三、机器人小车制作教案内容
1. 教学目标
在制作机器人小车的过程中，通过幼儿的实际操作，培养幼儿的动手
能力、逻辑思维、创造力和科技兴趣，让他们在玩中学，在学中玩。
2. 材料准备
为了成功开展机器人小车制作的教学活动，需要准备好相关的材料，
包括电机、轮子、电池盒、开关、导线等。
3. 制作步骤
- 第一步：组装底盘
幼儿需要根据图纸指导和老师的指导，组装底盘结构，包括搭建车架、安装电机等。
- 第二步：连接电路
幼儿需要学会使用导线将电机、电池盒、开关等进行连接，搭建小车
的电路系统。
- 第三步：安装零部件
幼儿需要安装轮子、连接电池等，完成小车的组装。
- 第四步：测试和调试
幼儿使用遥控器进行小车的测试，检查小车是否能够正常运行，修正
小车机器人传感器代码
小车机器人传感器代码
随着科技的不断发展，小车机器人和传感器技术的融合日益普及。在这种背景下，编写传感器代码成为了掌控小车机器人性能的关键。本文将详细介绍小车机器人传感器代码的编写方法、步骤和技巧，并通过实例分析加深理解。
一、引言
小车机器人作为一种自动化智能设备，凭借其灵活性、可编程性和广泛的应用领域，深受人们喜爱。传感器则是小车机器人的“五官”，能够实时监测周围环境，并将数据传输给控制系统。编写传感器代码就是为了让小车机器人能够根据环境变化做出相应反应，提高其智能化水平。
二、小车机器人传感器的作用与类型
1.传感器作用：传感器代码能够实现对小车机器人的速度、方向、位置、光照、颜色等多种信息的采集，使机器人能够更好地适应不同环境。
2.传感器类型：常见的传感器包括红外传感器、超声波传感器、光电传感器、触摸传感器等。根据小车机器人的实际需求选择合适的传感器。
三、编写传感器代码的步骤与技巧
1.了解传感器原理：在编写代码前，首先要了解所选用传感器的原理和工作方式，以便正确处理采集到的数据。
2.选择编程语言：根据小车机器人的硬件平台和开发者熟悉程度，选择合适的编程语言，如Arduino、C++等。
3.编写数据处理函数：根据传感器的输出格式，编写相应的数据处理函数，如滤波、标定、特征提取等。
4.编写控制算法：结合传感器数据和机器人动力学模型，编写控制算法，使机器人能够根据环境变化做出相应反应。
5.优化代码：在实际运行过程中，不断优化代码，提高传感器数据的处理速度和准确性。
四、传感器代码实例分析
以下以一款基于Arduino的小车机器人为例，使用红外传感器进行避障。
智能巡线小车设计报告
智能巡线小车设计报告
一、引言
智能巡线小车是一种能够自主识别线路并沿线行驶的机器人小车。它利用多种传感器和控制系统，能够实时感知环境，并做出相应的行驶决策。本设计报告将详细介绍智能巡线小车的设计思路、硬件组成和软件实现。
二、设计思路
智能巡线小车的设计思路主要包括以下几个方面：
1. 线路识别：通过摄像头获取图像信息，利用图像处理算法识别出线路的位置和方向。
2. 行驶控制：根据线路识别结果，通过控制系统调整小车的速度和方向，保持小车在线路上行驶。
3. 环境感知：通过其他传感器如红外传感器、超声波传感器等，实时感知周围环境的障碍物，并对小车的行驶做出相应的调整。
4. 远程控制：提供远程控制的功能，通过无线通信模块与小车建立通信连接，实现对小车的遥控操作。
三、硬件组成
智能巡线小车的硬件组成主要包括以下几个组件：
1. 主控制器：使用单片机或者嵌入式开发板作为主控制器，负责接收
各种传感器数据、处理运算并实现相应的控制算法。
2. 摄像头：用于获取环境图像，采集线路的位置和方向信息。
3. 电机驱动模块：控制小车的电机转动，实现小车的前进、后退、转弯等功能。
4. 传感器模块：包括红外传感器、超声波传感器等，用于感知周围环境的障碍物。
5. 无线通信模块：通过无线通信模块与遥控器或者其他设备建立连接，实现远程控制功能。
四、软件实现
智能巡线小车的软件实现主要包括以下几个模块：
1. 图像处理算法：利用图像处理算法对摄像头采集的图像进行处理，提取线路的位置和方向信息。
2. 行驶控制算法：根据线路识别结果，调整电机驱动模块控制小车的速度和方向，让小车保持在线路上行驶。
一种狭窄空间智能检测机器人方案设计
一种狭窄空间智能检测机器人方案设计
摘要：在一些大型机械设备中，存在管状或者联通状等狭窄空间的部件，为了保证这些部件工作稳定
性及性能，需要对部件内部关键结构进行日常维护，但其日常维护受限于空间限制，无法有效的开展，本文
设计了一款狭窄空间下的智能检测机器人，通过这种微型的机器人系统解决目前检测不充分、检测能力不足
的问题，实现狭窄空间、隔断空间、复杂路径、高可靠性要求的智能检测要求。
关键词：机器人，自走行，智能检测；
引言
在一些大型机械设备中，存在管状或者联通状等狭窄空间的部件，为了保证
这些部件工作稳定性及性能，需要对部件内部关键结构进行日常维护，但其日常
维护受限于空间限制，无法有效的开展。目前一般材料的内壁检测中，内窥镜受
限于长度，无法检测到关键重点部位，而传统的管道检测机器人体积大、重量大，运动灵活性不足，无法解决这种狭窄空间的检测，其摄像的角度不适应全方位内
表面测量。综合上述问题，为提升维护效果、节省维护工作量、保证作业精度，
急需研究狭窄空间、隔断空间、复杂路径、高可靠性要求的智能检测机器人方案，来解决上述的维护难题。[1]
1总体方案设计
1.1系统组成
狭窄空间自走行智能检测机器人由移动机器本体、图像处理器、自动收放线
装置、手持操作终端四个主要部件组成。其中机器人小车本体部分包括智能运动
控制、升降装置、驱动装置、控制器、摄像机、数据处理模块等，手持操作终端
主要是对机器人进行控制与数据显示。
图 1 智能检测机器人
1.1.1机器人小车
机器人小车壳体长150mm，宽94mm，高37mm（升降架收缩后高度），配备智能伸缩架、微型广角摄像头，以及避障传感器等精密仪器。[2]
智能小车实训报告总结
智能小车实训报告总结
智能小车，也称为机器人驾驶小车，是一种可以自主运动，进行路径规划和导航的车辆。智能小车是由电路板、传感器、计算机、电机驱动、显示器等部件组成的机器人平台。
它可以利用光学、电磁、磁铁、触摸、超声等不同的传感器进行采集，从而实现自主导航、自动行车等智能操作。它具有精准定位、自动行车、智能导航、嵌入式教学、实验模拟等功能，为各种机器人系统提供技术支撑。
二、实训内容
实训过程中，通过智能小车的实际操作，让学员充分了解智能小车的原理与操作，对基础的电子控制理论有一定的了解，并且学会使用电路板、传感器、电机驱动、显示器等部件等进行智能小车的组装及应用。
实训内容包括了：
（1）智能小车的原理：了解和掌握智能小车的原理，包括整体结构，传感器的使用，控制电路等。
（2）智能小车的组装：学会正确操作智能小车的拆装以及整体组装。
（3）智能小车的操作：学会正确操作智能小车，掌握软件的使用，掌握对智能小车的调试。
三、实训结果
实训成功完成，在实训中，通过实际操作，学会了智能小车的组
装和操作，掌握了智能小车的原理，掌握了智能小车的控制电路，掌握了智能小车的传感器使用，掌握了智能小车的导航和路径规划，掌握了智能小车的调试，收获颇丰。
四、总结
智能小车实训，使我们对智能小车的原理有了更深入的了解，对智能小车的传感器、电路、编程和调试等有了更充分的认识，也为以后开展更多的应用研究有了基础支撑。
遥控小车机器人教案设计
遥控小车机器人教案设计
教案设计，遥控小车机器人。
一、教学目标。
1. 了解遥控小车机器人的基本原理和结构。
2. 掌握遥控小车机器人的操作方法。
3. 培养学生的动手能力和创新意识。
二、教学重点和难点。
1. 遥控小车机器人的基本原理和结构。
2. 遥控小车机器人的操作方法。
三、教学准备。
1. 遥控小车机器人实物。
2. 遥控器。
3. 课件和多媒体设备。
四、教学过程。
1. 导入。
教师向学生介绍遥控小车机器人，并简要介绍其基本原理和结构，激发学生对遥控小车机器人的兴趣。
2. 理论讲解。
通过课件和多媒体设备，讲解遥控小车机器人的基本原理和结构，包括电机、传感器、遥控器等组成部分，并介绍遥控小车机器人的操作方法。
3. 操作演示。
教师进行遥控小车机器人的操作演示，向学生展示如何使用遥控器控制小车的前进、后退、左转、右转等动作。
4. 学生实践。
让学生分组进行实践操作，每组分配一台遥控小车机器人和一个遥控器，让他们自己操作小车，体验遥控小车机器人的乐趣。
5. 创新设计。
鼓励学生进行创新设计，可以让他们在小车上添加一些装饰物或者改变小车的外观，培养学生的动手能力和创新意识。
6. 总结。
教师对本节课的内容进行总结，强调遥控小车机器人的重要性和应用价值，鼓励学生多加练习，提高操作技能。
五、课堂作业。
布置作业，让学生回家继续操作遥控小车机器人，并写一份使用心得体会。
六、教学反思。
本节课通过理论讲解和实践操作相结合的方式，使学生在轻松愉快的氛围中学习到了有关遥控小车机器人的知识，培养了学生的动手能力和创新意识。但在今后的教学中，需要更加注重学生的实践操作，让学生在实践中更好地掌握知识。
信息技术 八下 第一单元第五课 搭建巡逻机器人
图1
ຫໍສະໝຸດ Baidu
图2
图3
图4
动手实践3：设计双巡线传感器的巡逻机器人
解决巡逻机器人升级问题思路： 二、现场测试巡逻机器人是否能完成巡逻任务，及时解决出现问题； 三、反复调试机器人小车巡线前进的电机速度，让机器人小车不仅能稳定巡线前进，还能以更快的速度 完成巡逻任务。
动手实践3：设计双巡线传感器的巡逻机器人
参考步骤： 1.搭建机器人小车 取出机器人小车相关零件，搭建一辆由micro:bit控制的巡逻机器人小车。 2.黑色区域识别测试 （1）用数据线连接micro:bit和计算机。 （2）打开Mind+编程平台，将编程模式切换到“上传模式”，编写并上传测试程序。 （3）将机器人小车放置在测试场地上，按下按钮A，测试小车在黑色区域是否能正常进行。
设计思路：
1.用一个巡线传感器控制机器人制动巡线前进，不脱离黑线所在区域。
2.当巡线传感器检测到黑线的时候，左电机以一定的速度转动，右电机停止不动或以明显低于左电机的 速度转动；当巡线传感器未检测到黑线的时候，右电机以一定的速度转动，左电机停止不动或以明显低 于左右机的速度转动。
动手实践2：设计单巡线传感器的巡逻机器人
动手实践4：编写程序控制机器人完成指定路线的巡逻任务
1. 当左巡线传感器识别到白色，右边巡线传感器识别到黑色，说明机器人前进方向偏左，需要向右 修正，此时左电机转动，右电机停止转动。反之，当左巡线传感器识别到黑色，右边巡线传感器识别到 白色，说明机器人前进方向偏右，此时左电机停止转动，右电机转动。 参考程序：
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引脚接口图
第四章 电路部分
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直流电机驱动模块——L298N
L298N电路图
驱动模块简要资料
第四章 电路部分
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直流电机驱动模块——L298N
直流电机的驱动： 该驱动板可驱动2路直流电机，使能端ENA、 ENB为高电平时有效。 若要对直流电机进行PWM调速，需设置IN1 和IN2，确定电机的转动方向，然后对使能 端输出PWM脉冲，即可实现调速。当使能 信号为0时，电机处于自由停止状态；当使 能信号为1，且IN1和IN2为00或11时，电机 处于制动状态，阻止电机转动。
01 机械部分
02 传感器、电路板排布 03 取胜思路与可行性分析 04 电路部分
过渡页
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整体电源自文库框图
第四章 电路部分
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主控芯片——Arduino MEGA
简介 Arduino Mega2560是采用USB接口的核心电路 板，它最大的特点书具有多大54路数字数字 输入输出，特别适合需要大量IO接口的设计。 Mega2560的处理器核心是ATmega2560，同时 具有54路数字输入/输出口，16路模拟输入， 4路UART接口，一个16MHz晶体振荡器，一个 USB口，一个电源插座，一个ICSP header和一 个复位按钮。Arduino Mega2560也能兼容为 Arduino UNO设计的扩展板。 规格参数 处理器：ATmega2560 工作电压：5V 输入电压(推荐)：7-12V 输入电压(范围)：6-20V
对抗赛小车
01 机械部分
02 传感器、电路板排布 03 取胜思路与可行性分析 04 电路部分
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01 机械部分
02 传感器、电路板排布 03 取胜思路与可行性分析 04 电路部分
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第一章 机械部分
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机械手功能
放下双倍砖后，小车通过机械手抓 取圆台中间的绿砖块，夹紧后小车 后退，使其位于Home区上方，松开 使它落在圆台上的home区。
01 机械部分
02 传感器、电路板排布 03 取胜思路与可行性分析 04 电路部分
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传感器、电路板排布
01 方案总述
02 行走功能 03 搬运砖块功能 04 机械手功能
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第一章 机械部分
01 方案总述
02 行走功能 03 搬运砖块功能
04 机械手功能
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方案总述
总体示意图
总体排布
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传感器、电路板排布
上板排布
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车的上板上有一个绿色的 arduino板，两个蓝色的降压 模块，一块紫色的循迹传感器 模块，另外能看到下板上其他 模块的那些切除的部分用来接 线，通过切除部分与下板的模 块相连。
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传感器、电路板排布
下板排布
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下板安装两个红色的L298 驱动模块、一个黄色的航 模电池
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行走功能
我们选用了37GA555直流齿轮减速电机， 轮子采用的65mm的普通橡胶轮 电机参数如下：
额定力矩：3.5 Kg·cm 电 压：12 VDC 直 径：37 mm 轴 长：20 mm（带有90度切口） 轴直径：6 mm 长 度：88 mm（含编码器、减速箱，但不含输出轴） 堵转电流：4.5 A 减速比：19.3：1 空载转速：330 转/分钟 额定转速：247.5 转/分钟
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传感器、电路板排布
传感器排布
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下板的底面安装了4个 传感器，前端安装三个， 后端一个。
01 机械部分
02 传感器、电路板排布 03 取胜思路与可行性分析 04 电路部分
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Chp1 知识概述
取胜思路和可行性分析
把自己半区砖块全部拾取后去对面半区巡视， 机器人先不着急把双倍砖放入 比赛开始后，使机械手抓紧双倍砖，因机器 home 区，先按 把对方有些还没来得及取的砖块放到自己 home 人采用全驱，不会出现常用的全向轮结构的 既定路线用最短路线先把地面上自己半区的 区，巡视一遍后在比赛后半段时间里，地面的 打滑和驱动力不足的现象，所以机器人的运 绿砖拾取完再回家，在回家的路线上把家门 砖已经大部分拾取完了。这个时候基本上地面 动速度较快。机器人虽然也有机械臂，但是 口的黄砖也拾取了，然后把拾取到的砖块先 上没有什么砖块，可以尝试把双倍砖放入圆台 还是主要以推砖块为主，以速度取胜，机械 推到自己的 home 区，这样就不会遇到拾取了 的 home区以及抓圆台上的绿砖，这样更容易得 高分，也避免了比赛刚开始把双倍砖放入 home 臂主要是为了后来把双倍砖放入圆台 home 很多砖块但是和对面机器人撞上没有得分的 区 区但后面机器人需要重启，从而双倍砖无效并 以及抓取圆台上的绿砖，这样就能避免了抓 尴尬局面，同时也避免了被对面以速度取胜 因前面花了太多时间而被别人取胜的情况。 取砖块的速度较慢的问题。 直接拿到三绿三黄直接完胜的情况。 完成上诉任务后，机器人回到自己家门口的十 字路口，停在这个位置防止对面来家里偷砖头。
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方案总述
机器人大体为两层的轮式机 器人结构，中间用双内螺纹 铜柱连 总体尺寸： 290 mm（长）× 280 mm（宽）× 285 mm（高） 预估质量：直流减速电机 320g ×4 航模电池 600g 小车总质量 3 Kg
第一章 机械部分
01 方案总述
02 行走功能 03 搬运砖块功能
04 机械手功能
第一章 机械部分
01 方案总述
02 行走功能 03 搬运砖块功能 04 机械手功能
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机械手功能
双倍砖的放取
比赛开始前机器人小车用机器 手抓着双倍砖，比赛的时候小 车行驶到圆台附近，机械手位 于圆台home区的上方，给舵机 一个指令，松开双倍砖使其落 入home区。
第四章 电路部分
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四路循迹传感器模块
小板原理图
主控板原理图
第四章 电路部分
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谢
谢
通过两个比较常用的L298N电机驱 我们通过红外传感器计算距离， 动模块来驱动 4个12V直流减速电机， 当小车前端并排三个红外线传感器 L298N 板子逻辑供电5V（将12V分出 中的左右红外线传感器同时接收到 来通过稳压降压成为 5V），驱动电 反射回来的信号的时，记作移动一 压 12V。 格，同时通过前后总共四个传感器 4 路红外传感器，前端3个，后端1个， 使小车在白线上行驶。并且通过机 用于巡线，逻辑电压 5V，信号接入 械臂把双倍球放入圆台上的home区 单片机。 并抓取圆台中间的绿砖，这个功能 舵机控制板 5V逻辑电压，驱动电压 放到比赛的后半段去实现。 7.4V ，通过接口与单片机进行通信， 实现对舵机的并行控制。
第四章 电路部分
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四路循迹传感器模块
模块描述： 传感器模块对环境光线适应能力强，其具 有一对红外线发射与接收管，发射管发射 出一定频率的红外线，当检测方向遇到障 碍物（反射面）时，红外线反射回来被接 收管接收，经过比较器电路处理之后，同 时信号输出接口输出数字信号（一个低电 平信号），可通过电位器旋钮调节检测距 离，有效距离范围2～60cm，工作电压为 3.3V-5V。该传感器的探测距离可以通过电 位器调节、具有干扰小、便于装配、使用 方便等特点，可以广泛应用于机器人避障、 避障小车、流水线计数及黑白线循迹等众 多场合。 模块参数说明： A）当模块检测到前方障碍物信号时，电路板上红色指 示灯点亮，同时OUT端口持续输出低电平信号,该模块检 测距离2～60cm，检测角度35°，检测距离可以通过电 位器进行调节，顺时针调电位器，检测距离增加；逆时 针调电位器，检测距离减少。 B）传感器属于红外线反射探测,因此目标的反射率和形 状是探测距离的关键。其中黑色探测距离最小,白色最 大;小面积物体距离小,大面积距离大。 C）传感器模块输出端口OUT可直接与单片机IO口连接 即可，也可以直接驱动一 个 5V 继电器模块或者蜂鸣器 模块；连接方式：VCC-VCC;GND-GND;OUT-IO。 D）尺寸大小： 中控板 42mm×38mm×12mm（长×宽×高） 小板 25mm×12mm×12mm（长×宽×高）
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搬运砖块功能
我们队使用的方法是推动砖块，使砖块
进入前面的双角中，双角呈现怀抱的姿势， 中间留出8cm的距离使得砖块顺利进入，同 时使得砖块在小车转弯的时候不容易出去， 根据设计前面为12cm×25cm，理论上可以 容纳8个砖块。
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搬运砖块功能
砖块放回Home区的方法
拾取一定数量的砖块后小车回到自己的home区，然后用舵机使双角前端抬 起一定角度然后后退，使砖块留在home区。
数字IO脚：54个(16路作为PWM输入) 模拟输入脚：16个 IO脚直流电流：40mA 3.3V脚直流电流：50mA
Flash Memory：256KB SRAM：8KB EEPROM：4KB 工作时钟：16MHz
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第四章 电路部分
主控芯片——Arduino MEGA
引脚定义 VIN——当外部直流电源引入电源插座时，可 以通过VIN向外部供电，也可以通过此引脚 向Mega2560直接供电；VIN有电时将忽略从 USB或者其他引脚接入的电源。 5V——通过稳压或USB的5V电压，为UNO上 的5V芯片供电。 3.3V——通过稳压器产生的3.3V电压，最大 驱动电流50mA GND——接地
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行走功能
小车通过轮子的正转反转实现转弯，转弯后如果是右转则会前端左边的 传感器先接收到信号，当前端中间的传感器和后端的传感器同时接受信
号时小车向前
小车的转弯
第一章 机械部分
01 方案总述
02 行走功能 03 搬运砖块功能
04 机械手功能
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