哈工大暑期机器人课设答辩报告
人工智能答辩材料
人工智能答辩材料xx年 一 月十四目录第1章需求分析 ................................................ ................................................... ...... - 1 -背景 ................................................ ................................................... ............. - 1 - 主要功能 ................................................ ................................................... ..... - 2 - 第2章系统设计 ................................................ ................................................... ...... - 3 - 系统设计 ................................................ ................................................... ............. - 3 - 关键技术点介.................................................... - 3 -随机运动的实现： .............................................. ............................... - 3 - 键盘控制运动的实现： .............................................. ....................... - 3 - 开机选择菜单后过若干秒后开始游戏： .......................................... - 3 - 猫碰到内壁会有提示音： .............................................. .................... - 3 - 球不会超过屏幕边界： .............................................. ........................ - 4 - 当猫体力为0时游戏结束： .............................................. ................ - 4 -第3章系统实现 ................................................ ................................................... ...... - 5 - 系统主要功能的实.................................... - 5 -随机运动的实现： .............................................. ............................... - 5 - 键盘控制运动的实现： .............................................. ....................... - 5 - 开机选择菜单后过若干秒后开始游戏： .......................................... - 5 - 猫碰到内壁时会有提示音： .............................................. ................ - 6 - 球不会超过屏幕边界： .............................................. ........................ - 7 - 猫的体力为0时游戏结束： .............................................. ................ - 7 - 系统关键代码实现 ................................................ ........................................ - 8 -updateball函数 ................................................ .................................. - 9 - 延时开始函数 ................................................ .................................... - 9 - 键盘控制函数 ................................................ ..................................... - 9 - 包围盒检验函数 ................................................ ............................... - 10 - 边界检验函数 ................................................ ................................... - 10 -第4章总结与展望 ................................................ ................................................... - 11 -总结 ................................................ ................................................... ........... - 11 - 展望 ................................................ ................................................... ........... - 11 - 附录源代码 ................................................ ................................................... ............ - 12 -updateball函数 ................................................ ................................ - 12 - 延时开始函数 ................................................ .................................. - 12 - 键盘控制函数 ................................................ ................................... - 12 -2008级数字媒体技术 《移动设备程序设计》第1章 需求分析背景通过学习的xna插件的案例使用，将平时所学整合到一个整体的课程之中。
机械设计制造及其自动化专业毕业设计答辩
机械设计制造及其自动化专业毕业设计答辩尊敬的评委老师、亲爱的同学们：大家上午好/下午好！我是来自机械设计制造及其自动化专业的学生XXX。
在即将迎来大学四年学业的结束之际，我感到非常荣幸能够站在这里，向大家展示我的毕业设计成果。
首先，我想简要介绍一下我的毕业设计课题。
我的课题是《XX机器人的设计与制造》。
在这个课题中，我主要研究了如何设计和制造一种能够完成特定任务的机器人。
在课题背景的部分，我介绍了机器人在工业生产、医疗、军事等领域的广泛应用，并强调了机器人在提高工作效率、降低工作风险等方面的重要作用。
在设计和制造过程中，我参考了大量的相关文献资料，并与导师进行了深入的讨论。
我首先进行了机器人的系统分析和任务规划，确定了机器人需要完成的任务以及相应的运动要求。
然后，我进行了机构设计和力学分析，选用了适合的传动系统和执行机构，并对机器人的结构进行了强度和刚度分析。
接着，我使用了CAD软件进行机器人的三维建模和装配，并进行了仿真分析，以验证机器人在正常工作状态下的性能。
最后，我完成了机器人的制造和调试，并对其性能进行了测试和评估。
在毕业设计的过程中，我遇到了许多困难和挑战。
首先，我在设计过程中遇到了一些技术问题，如如何确保机器人的运动精度和稳定性，如何选择合适的传动系统等。
为了解决这些问题，我进行了大量的研究和实践，并和导师进行了反复的讨论和交流。
其次，在机器人的制造和调试过程中，我也遇到了一些困难。
由于机器人涉及到许多不同的专业知识和技能，如机械加工、电子电路、编程等，我需要学习和掌握这些知识和技能。
为了解决这些问题，我积极参加了相关的培训和实践，不断提高自己的综合能力。
通过毕业设计的学习和实践，我收获了许多宝贵的经验和知识。
首先，我学会了如何进行系统分析和任务规划，在设计和制造过程中注重整体性和系统性。
其次，我学会了如何运用CAD软件进行机器人的设计和仿真分析，并验证设计的合理性和可行性。
最后，我学会了如何团队合作和沟通，与导师和同学们进行深入的讨论和合作。
哈工大自控元件课设模板
中断：避让障碍物
• 高度为30cm的声波测距传感器以1s的采样周期不断扫描四周， 一单发现3m以内的障碍物，FPGA发出指令控制转向电机进行转 向避让，驶离障碍物后，跳出中断程序，继续执行主程序。距离 传感器采集的信号作为优先等级最高的中断信号，可以在任意时 间打断主程序及子程序的运行，从而及时完成避让。
Fx 1 2 mv 2
计算出此力F约为56N。
发球装置的设计
考虑到市面上小型气动装置提供的作用力普遍 不超过20N,故采用弹性系数选择范围很宽、力与 位移呈线性关系的弹簧来提供推力。 由胡克定律与功能关系
1 2 1 2 1 2 kx1 kx 0 mv 2 2 2
计算可知，应采用弹性系数为1100N/m的弹簧。 由于直线电机高转矩、低转速的特性，并不能满 足发球频率6次/秒的要求，且给弹簧储能后不好 释放，这里采用非接触式的电磁开关，执行机构 简图如右： 前端磁性圆盘与弹簧焊接固定，上端滑槽内是 一个限位开关，可实现最大射速与最小射速之间 的任意调节，右端是一个电磁铁吸引圆盘并使弹 簧储能。
小车状态
视觉传感器
视觉传感器是整个机器视觉系统信息的直接来源，主要由一个 或者两个图形传感器组成，有时还要配以光投射器及其他辅助设备。 视觉传感器的主要功能是获取足够的机器视觉图像信息。 在这个系统中我们使用两类视觉传感器，一种固定在场地四个 角落，用于全局观察场地内网球的散落情况，另一种固定在机器人 上，用于在捡网球过程中对网球的精确观察，指导捡球装置的运行。
机械铲
• 网球场服务机器人的一项基本功能就是捡球，所以在外部要设计 一套机械臂铲组件，用以收集网球，过程中需要连杆机构给予推 进，这样就需要电机给杆机构以驱动力。而这两项功能的实现都 需要电机的驱动,考虑到直流伺服电机相比步进电机来说具有更 优越的性能，因此我们仍然采用直流伺服电机来驱动小车的机械 臂铲组件。机械臂铲的运动分为两部分。第一步，V字臂铲合拢， 收集地面的小球。第二步，抬起臂铲，让小球滚入箱子。这两部 分都分别需要一个电机。
哈尔滨工业大学优秀硕士毕业论文答辩ppt模板
Harbin Institute of Technology | Communication Research Center
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目录
Part 1 Part 2 Part 3
异构网络下行链路功率分配
• 系统模型
通信链路 干扰链路
下行功率分配
系统模型 分配算法 仿真结果 引入Wi-Fi下行 功率分配
Part 4
干扰分析
Wi-Fi数据包
功率控制技术
Part 3 Part 4 Part 5
干扰类型
干扰源
同层干扰
FBs
（Intra-Tier Interference, ITI） Femtocell用户
跨层干扰
（Cross-Tier Interference, CTI）
MBs FBs Macrocell用户 Femtocell用户
(1
(2
p)m
)
,
p
1/
2
2
1W mW / 2
, p 1/ 2
p 1 (1 )n1
n 1 log(1 p)
log(1 )
Harbin Institute of Technology | Communication Research Center
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目录
Part 1 Part 2
异构网络 干扰分析 Wi-Fi数据包 功率控制技术
Part 3 Part 4 Part 5
资源分配中功率分配技术
功率控制技术
集中式功率控制算法
分布式功率控制算法 半分布式功率控制算法
相关描述
• 需要集中控制中心：信道、功率以及信噪比等信息的搜索和存储 • 目标是整个系统的吞吐量最大化 • 算法复杂度高，对系统要求高 • 集中式资源分配的性能最好
哈工大机器人课程设计
哈工大机器人课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够掌握机器人基本原理，包括机械结构、传感器应用和编程控制。
2. 学生能够了解哈工大机器人课程中所涉及的数学、物理和工程知识，并将其应用于实际问题。
3. 学生能够描述不同类型机器人的设计特点及其应用场景。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的机器人控制系统，完成特定任务。
2. 学生能够运用编程软件，编写控制程序，实现对机器人的精确控制。
3. 学生能够通过团队协作，共同完成一个具有实际应用的机器人项目。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对机器人技术的兴趣，激发创新精神和探索欲望。
2. 学生在课程学习中，树立正确的工程伦理观念，关注社会发展，认识到机器人技术对社会进步的重要性。
3. 学生通过团队协作，培养沟通能力、合作精神和解决问题的能力，增强自信心和责任感。
本课程针对哈尔滨工业大学高年级本科生，课程性质为理论与实践相结合。
学生在具备一定数学、物理和工程基础知识的基础上，通过本课程的学习，将所学知识应用于实际机器人设计与控制。
课程旨在培养学生的创新意识、实践能力和团队协作精神，为我国机器人产业发展输送高素质人才。
二、教学内容1. 机器人原理概述：包括机器人的定义、分类、发展历程和应用领域，重点介绍哈工大在机器人领域的研究成果。
教材章节：第一章 机器人概述2. 机器人机械结构与设计：学习机器人的机械结构设计原理，包括传动系统、执行机构和传感器布局。
教材章节：第二章 机器人机械结构与设计3. 机器人传感器及其应用：介绍常用传感器的工作原理、特性及应用，如红外传感器、超声波传感器和视觉传感器等。
教材章节：第三章 机器人传感器4. 机器人编程与控制：学习机器人编程语言及控制方法，掌握基本编程技巧，实现对机器人的运动控制。
教材章节：第四章 机器人编程与控制5. 机器人项目实践：通过团队协作，设计并实现一个具有实际应用的机器人项目，涵盖需求分析、方案设计、编程调试等环节。
机器人新技术毕业答辩PPT模板
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哈尔滨工业大学 开题报告毕业论文答辩框架式PPT模板
国内研究综述
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国内研究综述
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国外研究综述
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毕业论文答辩题目
XX学院 XX系 XX级 XX班
科技创新立项目答辩
Part 1 Part 2 Part 3 Part 4 Part 5
项目安排：
进度安排
时间
预期目标
大致确定机身，杆系总重量，购置完成， 舵机等设备，以此为参数进行动力和机 构的设计。
动力结构的设计完成，力学验证，力学 分析基本完成，验证合理性完成。
材料的选定和腿部，机身的模型制作完 成，装上舵机进行方向系统调试，修正 程序
Part 1 Part 2 Part 3 Part 4 Part 5
水蜘蛛的如下几个特点：
1.后腿夹水产生一个跳跃式推力 2.中腿掌握平衡和控制方向 3.前腿捕食和感受 4.腿的表面是与水面接触而不插入 水中，在水面划行。
+7%
Part 1 Part 2 Part 3 Part 4 Part 5
Part 1 Part 2 Part 3 Part 4 Part 5
项目安排：
预算安排
序号 1
项目名称 舵机 单片机
电子元件 外部材料
其他
数量
4 3 若干
单价 60 30
合计 240 90 50 50 50
用途
备注
总计
490 元
Thank you
负责力学分析，计算动力，水面摩擦力，验证机构的力学性能是否合理， 计算平衡系统的稳定，模拟运动以及平衡的参数用于设计。熟悉matlab等计 算工具和力学基础 负责腿部机构的形状设计，还有机身，腿部的材料选取和加工，还有浮力 材料的选取和制作。熟悉soildworks和cad等制图软件，还有一定动手加工能 力。 单片机的编程控制，负责平衡系统的控制，以及传感器的数据采集，和动 力系统的开闭，这三部分的控制。熟悉c语言控制。
我们的项目进行的仿生：
成都哈工大机器人研学总结感想
成都哈工大机器人研学总结感想
成都哈工大机器人研学总结感想应由本人根据自身实际情况书写，以下仅供参考，请您根据自身实际情况撰写。
在成都哈工大机器人研学中，我学到了很多关于机器人技术、人工智能和未来科技的知识。
这次研学让我对未来充满了期待和憧憬，也让我更加深入地思考了科技发展对人类社会的影响。
在研学过程中，我们参观了哈工大机器人实验室，了解了机器人的基本原理、应用场景和发展趋势。
我们还亲手操作了一些机器人设备，感受到了机器人的智能和便利。
通过与教授和同学们的交流，我更加深入地了解了机器人的设计和制造过程，也更加了解了人工智能的基本原理和应用。
在这次研学中，我不仅学到了很多知识，还收获了很多感悟。
首先，我认识到了科技的发展是无止境的，未来还有很多未知的领域等待我们去探索。
其次，我认识到了科技的发展需要我们不断学习、不断进步，只有不断地更新自己的知识和技能，才能跟上时代的步伐。
最后，我认识到了科技的发展需要我们保持开放的心态和创新的思维，只有不断地尝试和探索，才能创造出更加美好的未来。
总之，这次成都哈工大机器人研学让我受益匪浅。
我相信在未来的学习和工作中，我会更加努力地学习和探索，为科技的发展做出自己的贡献。
适用于机器人工业机器人毕业设计答辩模板
机器人工业机器人
学校名称：XXX
指导老师：XXX 报告人：XXX
1
选题背景
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目录
CONTENTS
2 3 4 5
作品概述
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制作过程
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B
D
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PART
制作过程
A
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哈工大实验报告
哈工大实验报告近年来，哈尔滨工业大学（简称哈工大）作为中国著名的工科院校，一直致力于高水平的教学和科学研究。
作为一名哈工大的学生，我有幸参与了一项有关智能机器人的实验，并撰写本篇实验报告，以分享我的经验和感悟。
实验内容本次实验的目标是设计一个智能机器人，它能够在指定场地内进行自主导航。
我们小组采取了模块化的设计思路，将机器人分为感知模块、决策模块和执行模块。
感知模块通过摄像头和多种传感器，获取环境信息，并将其转化为数据输入。
决策模块采用人工智能算法，对感知模块的数据进行处理分析，并制定相应的行为策略。
执行模块则负责机器人的运动控制和实际行为。
实验过程我们小组的实验过程分为几个步骤。
首先，我们进行了大量文献调研和相关技术的学习。
了解了当今智能机器人领域的前沿技术和发展方向。
接着，我们进行了感知模块的设计与搭建。
通过对感知器件的选型和硬件的调试，成功地将环境信息转化为数据输入。
接下来，我们开始着手研究决策模块。
利用神经网络算法对感知数据进行训练和优化，使机器人能够根据环境变化做出正确决策。
最后，我们进行了执行模块的实现。
通过编程控制机器人的执行行为，使机器人能够准确地导航和移动。
实验结果经过数个月的努力，我们小组取得了令人满意的实验结果。
我们的智能机器人在实验场地内能够自主导航，避开障碍物，并正确地执行任务。
感知模块具有较高的准确性和鲁棒性，能够获取到准确的环境信息。
决策模块经过训练后，能够对各种情况做出相应的反应，且具有较高的智能性。
执行模块的行为控制也相当精确，机器人能够按照预定路径运动，并在需要时改变方向。
实验感悟通过参与这个实验，我深刻地体会到了科学研究的艰辛和乐趣。
在实验过程中，我们不断遇到各种问题和困难，但通过团队的努力和合作，我们一一克服了这些困难，完成了实验目标。
同时，实验中所学到的知识和技能也使我受益匪浅，拓宽了我的专业视野，提升了我的动手实践能力。
此外，我还意识到科研的重要性在于其对社会的贡献。
机械设计制造及其自动化的答辩
机械设计制造及其自动化的答辩尊敬的评委老师们，大家好！我是XX专业的学生，很荣幸能有机会在这里向大家展示我所做的机械设计制造及其自动化的项目。
首先，我想和大家介绍一下我的设计方案。
我选择了一台自动化装配线机器人，可以用于汽车零部件的装配工作。
这台机器人结合了机械设计与电气控制，能够完成多种复杂的装配任务，提高了生产效率和减少了人力成本。
在设计过程中，我充分考虑了机械的稳定性和精准度，以及控制系统的灵活性和运行可靠性。
并且，我还加入了一些先进的感应器和视觉识别技术，使机器人能够更加智能地感知和操作环境。
在制造过程中，我使用了先进的加工设备和工艺，确保了零部件的精度和可靠性。
并且，在自动化装配线的安装调试过程中，我采用了严格的测试和优化方法，保证了整个系统的正常运行，并且进行了人机协同的优化以适应实际生产工艺。
总的来说，我认为这个项目在机械设计制造以及自动化方面取得了一定的成果。
我在这个过程中积累了很多经验，也意识到了自己在这个领域的不足之处。
感谢评委老师们的倾听，我愿意接受各位老师的批评和建议，以便在今后的学习和工作中不断进步。
谢谢！我在设计与制造过程中遇到了不少挑战，其中最大的挑战之一是平衡机器人的动态稳定性和效率。
在装配工作时，机器人需要快速准确地移动和操作，但同时也需要保持稳定，避免发生意外情况。
为了解决这个问题，我进行了大量的模拟和测试，通过优化机器人运动轨迹和控制算法，最终找到了一个平衡动态稳定性和高效率的方案。
另一个挑战是整个系统的集成与协同。
由于我使用了多种先进的传感器和控制系统，需要确保它们能够完美地协同工作，而不会出现冲突或延迟。
我进行了大量的软硬件联合调试工作，通过不断的优化与升级，最终实现了整个系统的高效稳定运行。
在今后的工作中，我希望能够进一步深入学习和探索机械设计与自动化领域的前沿技术与理论。
同时，也希望通过实践经验与学习不断提升自己的能力，为工业和生产领域的发展尽一份力量。
哈工大仿生感知与先进机器人课程报告(2)
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y仿生感知与先进机器人技术课程报告(2)报告题目：仿生机器蛇的研究院系：机电工程学院飞行器制造工程班级：1108301姓名：XXX学号：11108301xx哈尔滨工业大学机电工程学院仿生机器蛇的研究Xxx（哈尔滨工业大学机电学院，黑龙江哈尔滨 150000）摘要：机器人仿生学是从仿生的角度对机器人进行研究，是机器人领域的重要分支. 本文从综述、蛇的运动原理、仿生机器蛇的运动原理、系统构成、关键技术、存在的问题、发展方向等方面归纳和评述了仿生机器蛇的研究情况。
关键字：仿生蛇技术原理模块构成1 引言九十年代以来，机器人技术的应用开始从制造领域向非制造领域(如宇宙探测、海底探查、管道敷设和检修、医疗、军用、服务、娱乐等方面)扩展，从而基于非结构环境、极限环境下的先进机器人技术及其应用研究已成为机器人技术研究和发展的主要方面。
地球上生物历经长年进化，不仅具备超乎寻常的对自然环境的适应能力，而且更有功能和特性极其完备的动作机理和功能器官。
因此，基于仿生机理微特机器人的研究将是非结构环境下机器的研究重点。
[1]2 国内外研究情况综述发达国家十分重视蛇形机器人的研制和开发。
从1972年日本东京工业大学的I-lirose教授研制出第一台至今，相继有数十台蛇形机器人样机问世。
目前，国外比较系统而深入地研究蛇形机器人的机构主要有：日本东京工业大学的Hirosc机器人实验室(H．F Robot Lab)、美国密歇根大学(University of Michigan—UM)的移动机器人实验室(Mobfie Robotics Laboratory)、美国卡内基-梅隆大学(Carnegie Mellon University —CMU)的生物机器人技术实验室(Biorobotics Lab)等，其各期的样机基本包括了现有蛇形机器人的所有重要特性。
机器人设计与制作课程设计报告-概述说明以及解释
机器人设计与制作课程设计报告-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可按照以下方向进行展开：机器人设计与制作课程是一门以培养学生对机器人基本原理和制作技术的综合能力为目标的课程。
随着科技的飞速发展和人工智能的兴起，机器人技术在日常生活、工业生产和服务领域的应用越来越广泛。
因此，培养学生对机器人设计与制作的知识和技能已成为当前高校教育的重要任务之一。
机器人设计与制作课程的目的是通过理论与实践相结合的方式，引领学生系统地学习机器人的基本概念、原理和构造，并通过实际动手制作机器人的过程，培养学生的创新思维、团队协作和问题解决能力。
该课程将涵盖机器人技术的基础知识、电路原理、机械结构设计、传感器应用、控制系统等方面的内容，通过理论学习和实验实践相结合的方式，帮助学生全面掌握机器人设计与制作的基本技能和方法。
本课程的学习内容将根据学生的专业背景和兴趣进行适当调整。
对于计算机科学类专业的学生，课程将注重机器人的编程和智能控制；对于电子信息类专业的学生，课程将注重机器人电路原理和传感器应用；对于机械设计类专业的学生，课程将注重机器人的机械结构设计和运动学分析。
通过有针对性的学习内容，使学生能够在自己的专业领域中更好地应用机器人技术。
通过本课程的学习，学生将不仅能够掌握机器人的基本知识和技能，还能够培养创新思维、动手实践和团队合作能力。
这将为他们将来的学习和工作提供坚实的基础，使他们能够在机器人相关领域中发挥重要作用。
总之，机器人设计与制作课程旨在培养学生对机器人技术的全面了解和应用能力，为他们的综合素质和职业发展打下坚实基础。
本报告将详细介绍该课程的教学内容、学习目标以及未来的发展展望，希望能够为机器人教育的实施提供有效的参考和指导。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构部分的目的是为读者提供对整篇报告的概览，以帮助他们更好地理解报告的内容和组织结构。
本报告按照以下结构进行组织：1. 引言部分：在这一部分，我们将对机器人设计与制作课程进行概述，并介绍本报告的目的。
机器人毕业答辩稿PPT演示课件
指导老师： X 设计： XX
主要技术参数：自由度数：N=5 拾取重量：P=125N 手臂俯仰：β=±45º ωβ=30º/s 手臂回转：α= 220º ωα=30º/s 手腕摆动：γ=±90º ωγ=60º/s 手腕回转：ε=300º ωε=120º/s
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4
３.驱动方法
直流电动机和步进电机是工业中应用最广泛的两种电机。 直流电机动本身没有位置控制能力。步进电机是通过脉冲 电流实现步进的，因此每给一个脉冲转子便转动一个步距。 目前，直流伺服电机可达到很大的力矩/重量比，远高于 步进电机。因为采用闭环伺服控制，所以能实现平滑的控 制和产生大的力矩。除了在很大功率情况下，与液压驱动 不相上下。直流驱动还能达到高精度，加速讯速，且可靠 性高。而且现在直流电动机的发展得益于稀土磁性材料的 发展，能产生很强的磁场，改善了电机的起动特性。 由于以上原因，当今大部份机器人都采用了直流伺服电机 驱动。所以本设计中各关节都使用了直流伺服电机。
M LP LP Pm (1.5 ~ 2.5)
式中，P ——电机功率（W）； M ——负载峰值力矩（N· m） LP ——负载峰值转速（rad/s） ——转动装置的效率，初步估算时间取 =0.85～0.9；
系数1.5～2.5为经验数据，它是考虑到初步估算负载力 矩有可能取得不全面或不精确，以及电机有一部分功率 消耗在电机转子上而取得的一个系数。 . 8
四.丝杠副的计算公式 1.计算载荷的计算
FC K F K A K H Km
K H 为硬度系数； 式中，K F 为载荷系数， K A 为精度系数，
2. 额定动载荷计算
' n L m h Ca ' Fc 3 1.67 104
工业机器人手臂机构设计毕业答辩范文
工业机器人手臂机构设计毕业答辩范文指导老师、各位评委老师：
大家上午好！
非常感谢各位老师抽出宝贵的时间来参加我的答辩。
我是XXX，来自XXX学院，我的毕业设计题目是：“工业机器人手臂机构设计”。
本设计主要采用三维软件完成了机械臂的全部设计，设计过程主要分
为三个步骤：机器人选择、机械臂外形设计、机械臂运动学建模及仿真。
首先，我们基于实际应用对机器人本体进行选择，以满足机器人功能需求；其次，根据机器人本体及机器人要求，进行机械臂外形设计及机械臂机构
设计；最后，运用3D机械设计软件对机械臂运动学建模及仿真，为机器
人实现作准备。
经过实际设计，本设计得出的工业机器人手臂机构有效满足了实际功
能需求，参照工业机器人设计规范，以及用于机器人研究的六轴机械臂应
有的特点，在同一空间内构建出一个具有功能性的机械臂。
总之，设计机械臂不仅需要多种知识。
毕业答辩-柑橘采摘机器人结构设计
by robot[J]. Information Processing in Agriculture,2019.
[15] Tien Thanh Nguyen,Erdal Kayacan,Josse De Baedemaeker,Wouter Saeys. Task and Motion Planning for Apple Harvesting Robot *[J]. IFAC Proceedings
通过对设计方案的论证，完成了如下工作： 1、对柑橘采摘过程中的各种特征进行了分析，对其动力驱动 方式、末端执行机构以及采集臂的构造方式进行了分析，对其进 行了总体设计，并对其各个部件进行了合理的设计。 2、从分析结果可知：本设计的收获机具有机械手伸缩功能， 能够基本覆盖果树上柑橘的分布范围；机械手的机械臂及端部执 行器设计合理，机械手工作平稳，整体设计符合要求。 3、采用有限元方法对机械臂的总体结构及剪刀的受力状况进 行了分析，并根据机械臂末端执行器采集精度的要求，对其进行 了优化；从果柄硬度、刀具选材等方面对机械臂的剪切机理进行 了优选。 本次设计针对采集作业环境及采集对象的物理特征，研制出 一种能上下伸缩的机械手及剪力式末端执行器的采收机器人，在 采收时能极大地减少果实的伤害，具有广泛的采收应用和良好的 采收效果。采用这种机械臂，可以有效地改善柑橘的采收品质， 减少采收工人的劳动强度，增加采收费用，增加市场竞争力。该 设计方案对其它果蔬采收机械的研制和研发具有一定的参考价值。
Biosystems Engineering,2020,192.
[14] Longtao Mu,Gongpei Cui,Yadong Liu,Yongjie Cui,Longsheng Fu,Yoshinori Gejima. Design and simulation of an integrated end-effector for picking kiwifruit
哈工大机器人技术课程总结
第一章绪论1. 机器人学（Robotics）它包括有基础研究和应用研究两个方面，主要研究内容有：(1) 机械手设计；(2) 机器人运动学、动力学和控制；(3) 轨迹设计和路径规划；(4) 传感器(包括内部传感器和外部传感器)；(5) 机器人视觉；(6) 机器人语言；(7) 装置与系统结构；(8) 机器人智能等。
2. 机器人学三原则：（1）机器人不得伤害人（2）机器人应执行人们的命令，除非这些命令与第一原则相矛盾（3）机器人应能保护自己的生存，只要这种保护行为不与第一第二原则相矛盾。
3. 6种型式的机器人：(1) 手动操纵器：人操纵的机械手，缺乏独立性；(2) 固定程序机器人：缺乏通用性；(3) 可编程机器人：非伺服控制；(4) 示教再现机器人：通用工业机器人；(5) 数控机器人：由计算机控制的机器人；(6) 智能机器人：具有智能行为的自律型机器人。
4. 按以下特征来描述机器人：（1）机器人的动作机构具有类似于人或其他生物体某些器官( 如肢体、感官等) 的功能；（2）机器人具有通用性，工作种类多样，动作程序灵活易变，是柔性加工主要组成部分；（3）机器人具有不同程度的智能，如记忆、感知、推理、决策、学习等；（4）机器人具有独立性，完整的机器人系统，在工作中可以不依赖于人的干预。
5. 机器人主要由执行机构、驱动和传动装置、传感器和控制器四大部分构成6. 控制方式主要有示教再现、可编程控制、遥控和自主控制等多种方式。
7. 示教－再现即分为示教－存储－再现-操作四步进行。
8. 控制信息顺序信息：位置信息：时间信息：9. 位置控制点位控制－PTP（Point to Point）：连续路径控制－CP（Continuous Path）：10. 操纵机器人可分为两种类型：能力扩大式机器人：遥控机器人：11. 第三代智能机器人应具备以下四种机能：运动机能感知机能：思维能力：人－机对话机能：智能机器人是一种“认知－适应"的工作方式。
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机器人创新设计与制作课程设计题目车载机械臂四轮小车设计与制作专业机器人工程班号组号 1713402 第4组学生姓名仲帅郑倩陈宇航指导教师刘亚欣答辩日期 2019年7月23日哈尔滨工业大学（威海）课程设计成绩基本信息班号： 1713402 组号： 4 地点： Y315 课程设计时间： 2019 年 7 月 15 日至 7 月 28 日装订顺序页码1、封面2、课程设计成绩Ⅰ3、课程设计任务书Ⅱ4、目录Ⅲ5、正文 16、参考文献7、图纸和程序清单课程设计成绩竞赛排名：成绩：设计分工表学生成绩教师签字： 2019年07月 23日哈尔滨工业大学*********任务书指导教师签字：李哲2019年1月3日第1章绪论1.1课题背景与意义第三次信息技术革命以来，随着微电子、信息、计算机等技术的快速发展，人工智能技术的发展速度越来越快，智能化产品不断进入人们的生活。
中国自1978年把“智能模拟”作为国家科学技术发展规划的主要研究课题，开始着力研究智能。
从概念的引进到实验室研究的实现，再到现在军事、航天航空、勘探等高端领域的应用，为智能化理论的全面发展奠定基石。
人工智能的理论方案、分析方法及特色创新都可以为国内采矿勘探机器人、自动运输机器人、家用自动清洁机器人等自动半自动机器人的设计与普及提供一定的参考。
人类可以利用自己的听觉、视觉、味觉、触觉等功能获取事物的信息，人类的大脑再根据已经掌握的知识对这些信息进行综合分析，从而全面了解认知事物。
这样一个认识事物、分析事物和处理信息的过程称之为信息融合过程。
多传感器信息融合的基本原理就是模仿人类大脑的这个过程，得到一个对复杂对象的一致性解释或结论。
多传感器信息融合是协调多个分布在不同地点，相同或不同种类的传感器所提供的局部不完整观测量信息加以综合，协调使用，消除可能存在的冗余和矛盾，并加以互补，以减少不确定性，得到对物体或环境的一致性描述的过程。
智能小车包含周围环境探测、识别和自动控制等功能的综合系统，以单片机芯片作为其控制核心，由控制器控制其进行相应的动作。
智能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；同时作为高校毕业设计研究课题，智能小车可以让学生的思维、动手能力、创新开发以及总结概述等能力得到充分锻炼，有利于以后独立及全面的发展；智能小车由于其较低的成本，甚至还可以代替人进行高危、高重复性的工作。
1.2课题研究现状和发展趋势智能小车、机器人的发展研究从上世纪60年代至今已有几十年的历史，自从上世纪60年代末期，第一台能够自主移动机器人问世以后，经过几十年的发展智能机器人已经从最初的示教模仿机器人发展到现在的具有感知功能的智能机器人，在技术上取得了很大的进步许多国家都对智能机器人进行了大量的研究。
由于各国的科研实力不同，其水平也有高低，其中美国和日本在该项技术的研究处于领先地位。
法国提出的“机器人与人工体”国家计划主要是对智能机器人的认知功能进行深入的研究，使其能够在复杂的环境中通过自主感知判断来自动执行各种动作。
美国发明的智能机器人，可以帮助人们送信件、食品等生活用品，还可以牵引吸尘器来打扫卫生。
日本目前已经研制成功的人形机器人，其可以模仿人们的各种面部表情而且非常逼真。
近年来发明的的手术机器人已经广泛的应用在实际医疗手术中而且稳定性好，安全性高。
我国的智能小车、机器人从“八五”期间的军用智能机器人的研制，“九五”期间军用“智能机器人平台2号”的研制，到“十五”期间对复杂智能机器人，危险作业机器人、仿人机器人、复合结构移动机器人的研究都取得了较大的成果。
国内的许多高校也都在不停的进行着这方面的研究而且也有了层出不穷的成果，例如中科院研制的能够和人对话的机器人、上海交大研制的具有较强越障能力的仿人关节结构的机器人等。
与此同时，我国也开展了智能移动机器人基础理论研究，在某些方面取得了世界领先的成果，正在逐渐缩小与发达国家的差距。
随着各方面技术的不断进步与完善，各个国家对于智能小车、机器人的科研能力都再逐步的加强，未来的智能机器人可能会朝着以下几个方面发展:使用高强度的轻质材料让机器人的结构越来越灵巧动作执行也更加灵活;应用网络化技术来远距离操作控制机器人群体为人们工作;通过复杂生物机电系统和人机耦合系统来研究出具有仿生感知、生物神经的仿人机器人。
相信未来会有具有更高智能化的、更加生动有趣的智能机器人出现在我们的周围，而且会极大的改变和方便人们的生产生活。
1.3创意之星机器人套件“创意之星”机器人套件是一套用于高等工程创新实践教育的模块化机器人套件,是一套数百个基本“积木”单元的组合套件包。
这些“积木”包括传感器单元、执行器单元、控制器单元、可通用的结构零件等。
这些“积木”单元都很容易互相拼接、组装。
用这些“积木”可以很方便地搭建出各种机器人,并可为搭建出的机器人编程。
它具有模块化、积木式的特点,组装、编程都很方便,非常适合于创作、设计各种各样的机器人模型。
本课题通过构思新型智能机器人小车，培养学生的创新意识和创造性思维方法；通过了解创意之星套件，加强学生对智能机器人系统组成的实践认识；通过设计与制作智能机器人，提高学生的观察分析、综合设计、动手创造的能力；通过编写智能机器人控制软件，增强学生的算法和软件设计能力；培养学生的参与、竞争和团队协作意识。
1.4设计思路利用“创意之星”套件设计车载机械臂四轮小车，小车功能包括：小车的循迹行驶、自动避障功能、图像捕捉、定点停车、手动和自动控制机械臂的抓取功能，完成整机的机构、控制和驱动系统设计。
第2章轮式移动机器人设计与制作2.1安装软件安装驱动精灵，图形化开发环境LUBY和WOODY，和SLIDWORKS2018。
2.2元器件调试调试舵机：设置舵机号，设置舵机中位。
使用LUBY和舵机、调试板、舵机线、适配器、电池等控制舵机速度和转动角度，接收和处理红外测距、碰撞、灰度、光强、姿态等传感器信号。
传感器调试：练习使用WOODY和彩色COMS摄像头、立体声麦克风接收处理模拟信号。
2.3轮式移动机器人设计建立创意之星所有元件三维图样库，了解各元器件的功能、作用、工作原理、连接方式。
动力元件之一为CDS5516机器人舵机它是一种集电机、伺服驱动、总线式通讯接口为一体的集成伺服的单元。
有两种调节模式分别为舵机模式和电机模式，位置伺服范围0-300°，可连续旋转，有10kgf*cm的持续转动输出扭矩。
图2-1为其在舵机工作模式下的工作原理图。
图2-2为舵机的接线图。
图2-1 舵机的工作原理图图2-2舵机的接线图CDS5516机器人舵机还可以工作在电机模式下，此时舵机可连续旋转，可换向和改变速度，可作为直流电动机来使用。
传感器应用到的有数字信号传感器红外接近传感器。
有SIG/VCC/GND三线制接口，TTL 电平，可以连接到控制器的数字量输入通道。
当传感器前方一定距离内出现障碍物时返回低电平，没有障碍物时则返回高电平，可作为实现小车的自动避障功能的传感器。
图2-3为其工作原理图和接线图，图2-4为其结构电路图。
图2-3 红外接近传感器原理图和接线图图2-4红外接近传感器的结构图和电路图LUBY控制器内内含STM32103VCT6@72MHz微控制器系统，有外置RS232串行接口两个，烧录程序有U盘下载模式和直接下载模式两种。
有机器人舵机总线接口，四个用户可配置的按键输入，具备蓝牙收发功能和ZigBee通信功能，支持使用串口命令对其操作。
WOODY控制器内含ARM11核心，内存512MB,flash 4G。
内置有蓝牙模块和四个USB接口。
可外接USB彩色摄像头（320×240）和麦克风、耳机。
内置有语音识别、语音播放、图像捕捉等功能。
主要用于语音和图像处理，使用时与LUBY控制器配套使用。
LUBY和WOODY控制器的硬件原理图见第3章。
图2-5所示为LUBY控制器和动力原件、传感器连接的原理图。
图2-5 LUBY控制器和动力原件、传感器连接的原理图2.4轮式移动机器人制作使用创意之星结构件，按照设计图纸搭建四个轮子，与电机相连，固定在底板上。
在底板上的合适位置安装上所需的传感器，完成轮式移动机器人的搭建。
使用LuBy Crater软件编写程序，烧录到控制器中，实现对轮式移动机器人运动的控制。
2.5图形化开发环境编程调试与实验为实现小车自动避障功能，须通过安装在小车左前方及右前方的两个红外接近传感器来检测是否有障碍物。
小车行进过程中，若遇到不同的障碍物类型则分别采取相应的应对措施。
前方无障碍物，即左右两传感器都没有检测到障碍，则保持直行；若左侧有障碍物，右侧没有则向右差速转弯；若左侧无障碍物，右侧有障碍物，则向左差速转弯；若左前、右前方都有障碍物，则小车自动后退。
下面是基于以上思路设计的程序流程图（如图2-6图形程序所示）。
图2-6 自动避障的图形程序2.6设计移动机器人控制算法舵机是一个伺服电机，属于伺服系统控制，伺服系统（servomechanism）又称随动系统，是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。
伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。
舵机的转动由PWM脉冲控制，每经过一个脉冲舵机转过一个特定的角度。
同时舵机是一个闭环控制系统，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位。
图2-9所示为舵机的闭环控制原理图。
舵机的控制信号，一般是脉宽调制（PWM）信号，如图2-10，直观反映了PWM信号和舵机转动角度的关系，通过给舵机通电的时间控制，结合角度传感器的反馈信号检测和控制，实现了舵机的精确角度控制。
关于舵机的精准位置控制，存在以下如下图2-2所示的闭环控制机制。
即：位置检测器（角度传感器）是它的输入传感器，舵机转动的位置变化，位置检测器的电阻值就会跟着变化。
通过控制电路读取该电阻值的大小，就能根据阻值适当调整电机的速度和方向，使电机向指定角度旋转。
从而实现了舵机的精确转动的控制。
图2-7 舵机的闭环控制原理图图2-8 PWM信号和舵机转动角度的关系更改底盘四轮的舵机为电机模式，设置好ID号，使用LuBy Crater图形化编程软件的舵机控制模块，编写电机转速，设计前进，后退及左转和右转操作，编译通过后烧录到控制器中运行。
2.7嵌入式系统环境编程调试与试验小车自动避障代码#include "Uplib\UP_System.h"int main(void){UP_System_Init();int x = 0;int y = 0;x=150;while(x>100||y>100){x = UP_ADC_GetIO(7);y = UP_ADC_GetIO(8);UP_CDS_SetMode(1, CDS_MOTOMODE);UP_CDS_SetSpeed(1,-512);UP_CDS_SetMode(2, CDS_MOTOMODE);UP_CDS_SetSpeed(2,-512);UP_CDS_SetMode(3, CDS_MOTOMODE);UP_CDS_SetSpeed(3,512);UP_CDS_SetMode(4, CDS_MOTOMODE);UP_CDS_SetSpeed(4,512);if(x<100){UP_CDS_SetMode(1, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(1,512);UP_CDS_SetMode(2, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(2,512);UP_CDS_SetMode(3, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(3,-512);UP_CDS_SetMode(4, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(4,-512);UP_delay_ms(300);UP_CDS_SetMode(1, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(1,512);UP_CDS_SetMode(2, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(2,512);UP_CDS_SetMode(3, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(3,512);UP_CDS_SetMode(4, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(4,512);UP_delay_ms(300);UP_CDS_SetMode(1, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(1,-512);UP_CDS_SetMode(2, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(2,-512);UP_CDS_SetMode(3, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(3,-512);UP_CDS_SetMode(4, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(4,-512);UP_delay_ms(300);UP_CDS_SetMode(1, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(1,-512);UP_CDS_SetMode(2, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(2,-512);UP_CDS_SetMode(3, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(3,512);UP_CDS_SetMode(4, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(4,512);}if(y<100){UP_CDS_SetMode(1, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(1,512);UP_CDS_SetMode(2, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(2,512);UP_CDS_SetMode(3, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(3,-512);UP_CDS_SetMode(4, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(4,-512);UP_delay_ms(300);UP_CDS_SetMode(1, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(1,-512);UP_CDS_SetMode(2, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(2,-512);UP_CDS_SetMode(3, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(3,-512);UP_CDS_SetMode(4, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(4,-512);UP_delay_ms(300);UP_CDS_SetMode(1, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(1,512);UP_CDS_SetMode(2, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(2,512);UP_CDS_SetMode(3, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(3,512);UP_CDS_SetMode(4, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(4,512);UP_delay_ms(300);UP_CDS_SetMode(1, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(1,-512);UP_CDS_SetMode(2, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(2,-512);UP_CDS_SetMode(3, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(3,512);UP_CDS_SetMode(4, CDS_MOTOMODE); UP_CDS_SetSpeed(4,512);}}}第三章创新机器人设计与搭建3.1构思创新机器人功能车载机械臂四轮小车具有手动控制和自动控制两种模式。