(完整版)机器人仿生机器龟设毕业课程设计
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2.4传感器的选择4
2.4.1趋光功能传感器的选择4
2.4.2避障功能传感器的选择4
2.5主控制器的选择5
2.6软件功能的实现5
2.7电机驱动芯片的选择5
3设计方框图7
4硬件设计8
4.1单片机模块8
1.3发挥部分：
自由发挥
2 设计过程及论文的基本要求：
2.1 设计过程的基本要求
（1）基本部分必须完成，发挥部分可任选；
（2）符合设计要求的报告一份，其中包括总体设计框图、电路原理图各一份；
（3）设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告一起上交；报告的电子档需全班统一存盘上交。
2.2 课程设计论文的基本要求
课 程 设 计
设计题目：仿生机器龟设计
课程设计任务书
课程设计题目：仿生机器龟设计
仿生机器龟设计
1 设计主要内容及要求
1.1设计目的：
（1）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。
（2）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，并应用于所设计的机器人中。
（1）参照毕业设计论文规范打印，包括附录中的图纸。项目齐全、不许涂改，不少于3000字。图纸为A4，所有插图不允许复印。
（2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及相应的详细的功能分析和重要的参数计算、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍）、小结、参考文献、附录（总体设计框图与电路原理图）。
总之，我设计的机器龟的整体结构包括两个驱动轮，两个转动轮，四个红外传感器，两个光敏电阻，单片机。红外传感器分别位于壳体的前、后、左、右，两个光敏电阻分别位于壳体前部的左右两侧。四个红外传感器，两个光敏电阻的测量电路分别与单片机连接，四个红外传感器用于检测障碍物，光敏电阻用于检测光强，单片机通过根据红外传感器，光敏电阻输入的信号来控制电机，进而控制驱动足。
关键词传感器，电动机，机器人，仿生龟
中文摘要IV
1设计任务描述1
1.1设计题目：仿生机器龟的设计1
1.2设计要求1
1.2.1设计目的1
1.3基本要求1
1.3.1发挥部分1
2设计思路2
2.1行走机构的设计2
2.2执行器部分的选择2
2.3驱动方式的选择2
2.3.1液压驱动2
2.3.2气压驱动3
2.3.3电动机驱动3
0.2
5
4
3
2
工作量
按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。
0.2
5
4
3
2
说明书的质量
说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。
0.5
5
4
3
2
指导教师评审成绩
（加权分合计乘以12）
分
加权分合计
指 导 教 师 签 名：
年 月 日
4
3
2
评阅教师评审成绩
（加权分合计乘以8）
分
加权分合计
评 阅 教 师 签 名：
年 月 日
课 程 设 计 总 评 成 绩
分
中文摘要
随着人类认知领域的不断扩展和研究层次的不断深入，人类的作业环境也开始向着更为复杂的空间发展，例如核辐射场所、深海、太空、有毒环境或高温高压等。这些环境的作业条件远远超出了人类所能够承受的极限，因此人们就开始寻找可以代替人来完成作业的物体，最终人们发明了机器人这种拟人化的机器。
3时间进度安排
顺序
阶段日期
计划 完 成 内 容
备注
1
2010.7.19
讲解主要设计内容，学生根据任务书做出原始框图
打分
2
2010.7.20
检查框图及初步原理图完成情况，讲解及纠正错误
打分
3
2010.7.21
检查逻辑图并指出错误及纠正；讲解原理图绘制及报告书写
打分
4
2010.7.22
继续修正逻辑图，指导原理图绘制方法，布置答辩
评 阅 教 师 评 审 意 见
评价
内容
具 体 要 求
权重
评分
加权分
查阅ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
文献
查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力
0.2
5
4
3
2
工作量
工作量饱满，难度适中。
0.5
5
4
3
2
说明书的质量
说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。
0.3
5
打分
5
2010.7.23
答辩、写报告
打分
沈 阳 工 程 学 院
机器人技术及其应用课程设计成绩评定表
指 导 教 师 评 审 意 见
评价
内容
具 体 要 求
权重
评分
加权分
调研
论证
能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案和日程安排。
0.1
5
4
3
2
工作能力
态度
工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作，
机器人是一种智能型的机器，它能够代替人类的部分工作，从处理个别问题的速度和可靠性来看，它在一定程度上已经超过了人。在国际上关于机器人的定义有好几种，但是这几种不同的定义都有共同的属性是：象人或人的一部分，并模仿人的动作；具有智能或感觉与识别能力；是人制造的机器或机械电子装置。在研究机器人和制造机器人的领域必须要知道机器人学的三定律：第一，机器人不得伤害人或由于故障而使人遭受不幸；也不得见人受到伤害而袖手旁观。第二，机器人应执行人们所下达的指令，除非这些指令与第一定律相矛盾；第三，机器人应能保护自己的生存，只要这种防护行为不与第一或第二定律相矛盾。所以无论在任何时候，我们都要遵守这三定律。
（3）通过学习，具体掌握机器人的控制技术，并使机器人能独立执行一定的任务。
1.2基本要求：
（1）要求设计一个具有仿生功能的机器人；
（2）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。
（3）要求机器人具有趋光功能（龟喜欢晒太阳），避障功能（不能撞到障碍物上），知道饥饿（电池电量检测功能）。
本次课程设计的题目是仿生机器龟，仿生是模仿生物系统的功能和行为，来建造技术系统的一种科学方法。它打破了生物和机器的界限，将各种不同的系统沟通起来。本次设计通过四个部分来实现机器龟的基本功能。分别是主控制器、驱动部分、传感器部分、机器人的控制部分的设计。其中，在主控制器部分我是通过C8051单片机对机器龟的行动进行控制的。驱动部分，我选择的是直流电动机，由于直流电机控制方便，只用一个简单的H桥电路就能实现电动机的正反转。传感器部分，避障传感器我选择的是红外传感器，趋光传感器我选择的是光敏电阻，机器龟的觅食其实就是当它本身要没有电的时候自动去寻找阳光充电。机器龟的新走机构我选择的是四轮式行走机构。
2.4.1趋光功能传感器的选择4
2.4.2避障功能传感器的选择4
2.5主控制器的选择5
2.6软件功能的实现5
2.7电机驱动芯片的选择5
3设计方框图7
4硬件设计8
4.1单片机模块8
1.3发挥部分：
自由发挥
2 设计过程及论文的基本要求：
2.1 设计过程的基本要求
（1）基本部分必须完成，发挥部分可任选；
（2）符合设计要求的报告一份，其中包括总体设计框图、电路原理图各一份；
（3）设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告一起上交；报告的电子档需全班统一存盘上交。
2.2 课程设计论文的基本要求
课 程 设 计
设计题目：仿生机器龟设计
课程设计任务书
课程设计题目：仿生机器龟设计
仿生机器龟设计
1 设计主要内容及要求
1.1设计目的：
（1）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。
（2）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，并应用于所设计的机器人中。
（1）参照毕业设计论文规范打印，包括附录中的图纸。项目齐全、不许涂改，不少于3000字。图纸为A4，所有插图不允许复印。
（2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及相应的详细的功能分析和重要的参数计算、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍）、小结、参考文献、附录（总体设计框图与电路原理图）。
总之，我设计的机器龟的整体结构包括两个驱动轮，两个转动轮，四个红外传感器，两个光敏电阻，单片机。红外传感器分别位于壳体的前、后、左、右，两个光敏电阻分别位于壳体前部的左右两侧。四个红外传感器，两个光敏电阻的测量电路分别与单片机连接，四个红外传感器用于检测障碍物，光敏电阻用于检测光强，单片机通过根据红外传感器，光敏电阻输入的信号来控制电机，进而控制驱动足。
关键词传感器，电动机，机器人，仿生龟
中文摘要IV
1设计任务描述1
1.1设计题目：仿生机器龟的设计1
1.2设计要求1
1.2.1设计目的1
1.3基本要求1
1.3.1发挥部分1
2设计思路2
2.1行走机构的设计2
2.2执行器部分的选择2
2.3驱动方式的选择2
2.3.1液压驱动2
2.3.2气压驱动3
2.3.3电动机驱动3
0.2
5
4
3
2
工作量
按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。
0.2
5
4
3
2
说明书的质量
说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。
0.5
5
4
3
2
指导教师评审成绩
（加权分合计乘以12）
分
加权分合计
指 导 教 师 签 名：
年 月 日
4
3
2
评阅教师评审成绩
（加权分合计乘以8）
分
加权分合计
评 阅 教 师 签 名：
年 月 日
课 程 设 计 总 评 成 绩
分
中文摘要
随着人类认知领域的不断扩展和研究层次的不断深入，人类的作业环境也开始向着更为复杂的空间发展，例如核辐射场所、深海、太空、有毒环境或高温高压等。这些环境的作业条件远远超出了人类所能够承受的极限，因此人们就开始寻找可以代替人来完成作业的物体，最终人们发明了机器人这种拟人化的机器。
3时间进度安排
顺序
阶段日期
计划 完 成 内 容
备注
1
2010.7.19
讲解主要设计内容，学生根据任务书做出原始框图
打分
2
2010.7.20
检查框图及初步原理图完成情况，讲解及纠正错误
打分
3
2010.7.21
检查逻辑图并指出错误及纠正；讲解原理图绘制及报告书写
打分
4
2010.7.22
继续修正逻辑图，指导原理图绘制方法，布置答辩
评 阅 教 师 评 审 意 见
评价
内容
具 体 要 求
权重
评分
加权分
查阅ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
文献
查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力
0.2
5
4
3
2
工作量
工作量饱满，难度适中。
0.5
5
4
3
2
说明书的质量
说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。
0.3
5
打分
5
2010.7.23
答辩、写报告
打分
沈 阳 工 程 学 院
机器人技术及其应用课程设计成绩评定表
指 导 教 师 评 审 意 见
评价
内容
具 体 要 求
权重
评分
加权分
调研
论证
能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案和日程安排。
0.1
5
4
3
2
工作能力
态度
工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作，
机器人是一种智能型的机器，它能够代替人类的部分工作，从处理个别问题的速度和可靠性来看，它在一定程度上已经超过了人。在国际上关于机器人的定义有好几种，但是这几种不同的定义都有共同的属性是：象人或人的一部分，并模仿人的动作；具有智能或感觉与识别能力；是人制造的机器或机械电子装置。在研究机器人和制造机器人的领域必须要知道机器人学的三定律：第一，机器人不得伤害人或由于故障而使人遭受不幸；也不得见人受到伤害而袖手旁观。第二，机器人应执行人们所下达的指令，除非这些指令与第一定律相矛盾；第三，机器人应能保护自己的生存，只要这种防护行为不与第一或第二定律相矛盾。所以无论在任何时候，我们都要遵守这三定律。
（3）通过学习，具体掌握机器人的控制技术，并使机器人能独立执行一定的任务。
1.2基本要求：
（1）要求设计一个具有仿生功能的机器人；
（2）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。
（3）要求机器人具有趋光功能（龟喜欢晒太阳），避障功能（不能撞到障碍物上），知道饥饿（电池电量检测功能）。
本次课程设计的题目是仿生机器龟，仿生是模仿生物系统的功能和行为，来建造技术系统的一种科学方法。它打破了生物和机器的界限，将各种不同的系统沟通起来。本次设计通过四个部分来实现机器龟的基本功能。分别是主控制器、驱动部分、传感器部分、机器人的控制部分的设计。其中，在主控制器部分我是通过C8051单片机对机器龟的行动进行控制的。驱动部分，我选择的是直流电动机，由于直流电机控制方便，只用一个简单的H桥电路就能实现电动机的正反转。传感器部分，避障传感器我选择的是红外传感器，趋光传感器我选择的是光敏电阻，机器龟的觅食其实就是当它本身要没有电的时候自动去寻找阳光充电。机器龟的新走机构我选择的是四轮式行走机构。