智能机器人设计报告
基于生物仿生的智能机器人设计实验报告
基于生物仿生的智能机器人设计实验报告一、实验背景随着科技的飞速发展,智能机器人在各个领域的应用越来越广泛。
为了提高机器人的性能和适应性,生物仿生学成为了一个重要的研究方向。
生物经过漫长的进化,形成了各种精妙的结构和功能,通过研究和模仿生物的特点,可以为智能机器人的设计提供新的思路和方法。
二、实验目的本实验旨在通过对生物结构和功能的研究,设计一款具有仿生特点的智能机器人,使其能够在特定环境中完成复杂的任务,并具备良好的适应性和灵活性。
三、实验原理(一)生物仿生学原理生物仿生学是模仿生物系统的原理来构建技术系统,或者使人造技术系统具有类似于生物系统特征的科学。
生物在进化过程中形成了许多优秀的适应环境的特性,如昆虫的飞行机制、鱼类的游动方式、人类的运动协调能力等。
(二)机器人学原理机器人学涉及机械设计、自动控制、传感器技术、计算机科学等多个领域。
通过合理的机械结构设计、精确的控制系统和灵敏的传感器,使机器人能够按照预定的程序和方式完成各种动作和任务。
四、实验材料与设备(一)硬件材料1、高强度轻质金属材料,用于构建机器人的骨架和外壳。
2、高性能电机和驱动器,提供动力。
3、各种传感器,如视觉传感器、距离传感器、力传感器等,用于感知环境。
4、微控制器和电路板,用于控制机器人的动作和处理传感器数据。
(二)软件工具1、机器人编程软件,用于编写控制程序。
2、三维建模软件,用于设计机器人的结构。
3、数据分析软件,用于处理实验数据。
五、实验过程(一)生物模型选择经过对多种生物的研究和分析,我们选择了昆虫中的蚂蚁作为仿生对象。
蚂蚁具有出色的感知能力、运动协调能力和团队协作能力,这些特点对于智能机器人在复杂环境中的应用具有重要的借鉴意义。
(二)结构设计1、外形设计根据蚂蚁的身体结构,设计了机器人的外形。
机器人的身体采用分段式结构,便于灵活运动。
头部安装了视觉传感器和距离传感器,用于感知周围环境。
2、运动机构设计模仿蚂蚁的六条腿运动方式,设计了机器人的腿部结构和驱动系统。
机器人课程设计报告[1]
苏州市职业大学课程设计说明书名称机器人聊天院系计算机科学与技术学院班级信管12102姓名马雁学号201217020208目录第一章绪论 (2)1.1课程设计任务背景 (2)1.2课程设计的要求 (2)第二章硬件设计 (3)2.1 结构设计 (3)2.2电机驱动 (4)2.3 传感器 (5)2.3.1光强传感器 (6)2.3.2光强传感器原理 (7)2.4硬件搭建 (8)第三章软件设计 (9)3.1 步态设计 (9)3.1.1步态分析: (7)3.1.2程序逻辑图: (8)3.2 用NorthStar设计的程序 (11)第四章总结 (12)第五章参考文献 (13)第一章绪论1.1课程设计任务背景机器人由机械部分、传感部分、控制部分三大部分组成. 这三大部分可分成驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人一环境交互系统、人机交互系统、控制系统六个子系统现在机器人普遍用于工业自动化领域, 如汽车制造, 医疗领域, 如远程协助机器人, 微纳米机器人, 军事领域, 如单兵机器人, 拆弹机器人, 小型侦查机器人(也属于无人机吧), 美国大狗这样的多用途负重机器人, 科研勘探领域, 如水下勘探机器人, 地震废墟等的用于搜查的机器人, 煤矿利用的机器人。
如今机器人发展的特点可概括为: 横向上, 应用面越来越宽。
由95%的工业应用扩展到更多领域的非工业应用。
像做手术、采摘水果、剪枝、巷道掘进、侦查、排雷, 还有空间机器人、潜海机器人。
机器人应用无限制, 只要能想到的, 就可以去创造实现;纵向上, 机器人的种类会越来越多, 像进入人体的微型机器人, 已成为一个新方向, 可以小到像一个米粒般大小;机器人智能化得到加强, 机器人会更加聪明1.2课程设计的要求设计一个机器人系统, 该机器人可以是轮式、足式、车型、人型, 也可以是仿其他生物的, 但该机器人应具备的基本功能为: 能够灵活行进, 能感知光源、转向光源并跟踪光源;另外还应具备一项其他功能, 该功能可自选(如亮灯、按钮启动、红外接近停止等)。
智能机器人设计与制作报告
智能机器人设计与制作报告引言智能机器人是当今科技领域的热门话题。
它能够模拟人类行为并进行智能交互,拥有自主决策和学习能力。
本报告将详细介绍智能机器人的设计与制作过程,包括硬件选型、软件开发和系统集成等方面。
设计与制作过程1. 硬件选型智能机器人的硬件选型对整个设计过程至关重要。
我们选择了一款具备强大计算能力和多传感器支持的单板计算机作为主控,如树莓派。
它的开源特性和强大的社区支持使得我们能够更好地实现自定义功能。
同时,我们选择了高精度的摄像头、声音传感器、触摸传感器和超声波传感器等来满足不同的交互需求。
2. 软件开发智能机器人的软件开发是建立在硬件选型的基础上的。
我们选择了Python 作为主要的开发语言,因为它具有简洁、易学且功能强大的特点。
我们使用Python 开发了机器人的主控程序,包括感知、决策和执行三个主要模块。
在感知模块中,我们使用了OpenCV 来处理图像和视频流数据,并实现目标检测和人脸识别等功能。
声音传感器和超声波传感器用于接收环境的声音和距离信息,以便机器人能够做出相应的反应。
同时,我们还使用了机器学习算法来提高机器人的识别能力,并实现自动学习。
在决策模块中,我们使用了逻辑推理和规则引擎来解析和处理感知模块得到的数据,并做出合理的决策。
我们通过编程和数据训练机器人,使其能够理解人类的语言和意图,并做出相应的回应。
在执行模块中,我们使用舵机和电机等执行器来控制机器人的身体动作。
根据决策模块的结果,机器人可以进行移动、抓取、旋转和摇头等动作,以实现与环境的交互。
3. 系统集成在软件开发完成后,我们需要进行系统集成,将各个模块整合到一起,并进行功能测试。
我们使用Raspberry Pi 的GPIO 引脚来连接传感器和执行器,以实现硬件与软件的交互。
通过调试和测试,我们最终得到了一个具备智能交互能力的机器人。
结论通过对智能机器人的设计与制作过程的详细介绍,我们了解了智能机器人的核心组成部分以及相关技术的应用。
扫地机器人设计报告(一)2024
扫地机器人设计报告(一)引言概述扫地机器人是一种能够自动进行室内清扫的智能设备,其设计目的在于提高现代生活的舒适度和便利性。
本文将探讨扫地机器人的设计原理、机械结构、感知与导航系统、清扫效果评估以及安全性能等五个大点。
正文内容一、设计原理1.1 理解扫地机器人的工作原理1.2 确定扫地机器人的功能需求1.3 选择适合的清扫方式二、机械结构2.1 确定机器人的尺寸和形状2.2 选择合适的材料和结构2.3 设计机器人的底盘和吸尘部件2.4 确保机器人的灵活性与稳定性2.5 考虑机器人的维护和保养问题三、感知与导航系统3.1 选用合适的传感器技术3.2 开发机器人的环境感知能力3.3 设计机器人的自主导航算法3.4 提升机器人的路径规划与避障能力3.5 优化机器人的定位与地图生成功能四、清扫效果评估4.1 设计清扫效果评估指标4.2 开展清扫效果测试实验4.3 改进机器人的清扫效果4.4 分析清扫效果与用户需求的匹配程度4.5 提高机器人的清扫效率与质量五、安全性能5.1 考虑机器人的碰撞安全设计5.2 防止机器人的触碰伤害5.3 设计机器人的误操作预防系统5.4 优化机器人的电池管理与充电保护5.5 满足机器人的合规与认证要求总结通过对扫地机器人设计的分析与探讨,可以发现在设计过程中需要考虑到机器人的原理、机械结构、感知与导航系统、清扫效果评估以及安全性能等多个方面。
只有综合考虑这些因素,才能设计出性能优良、功能齐全且安全可靠的扫地机器人。
因此,在未来的设计过程中需要注重细节、持续改进,并根据用户反馈和市场需求进行不断优化。
通过不懈努力,扫地机器人设计的发展前景将更加广阔。
智能机器人课程设计报告
{
//{{AFX_DATA_INIT(CVoyTestDlg)
m_nPort = 0;
//}}AFX_DATA_INIT
// Note that LoadIcon does not require a subsequent DestroyIcon in Win32
class CAboutDlg : public CDialog
{
public:
CAboutDlg();
// Dialog Data
//{{AFX_DATA(CAboutDlg)
enum { IDD = IDD_ABOUTBOX };
//}}AFX_DATA
// ClassWizard generated virtual function overrides
//}}AFX_MSG_MAP
END_MESSAGE_MAP()
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CVoyTestDlg dialog
CVoyTestDlg::CVoyTestDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/)
班级
专业
信息工程
组别
组长
组员
指导教师
刘岩恺 梁景莲
课程设计目的
设计家庭组机器人和机器人行走
课程设计环境
Vc++
课程设计任务和要求
用C++语言设计一个颜色识别的程序和一个机器人行走程序
课程设计内容描述:
1.绪论
智能机器人设计报告
寻迹电路:寻光电路:渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦鋇絨。
电机驱动电路:放音电路:
电路板图:
六、完整程序如下:
;****主程序*****
.声光报警
三、主体设计
车体设计
左右两轮分别驱动,后万向轮转向的方案。为了防止小车重心的偏移,后万向轮起支撑作用。对于车架材料的选择,我们经过比较选择了有机玻璃。用有机玻璃做的车架比塑料车架更加牢固,比铁制小车更轻便,美观。而且裁减比较方便!酽锕极額閉镇桧猪訣锥顧荭。
电机的固定采用的是铝薄片加螺丝固定,非常牢固,且比较美观。
传感器引导法:这种方法核心是单片机通过对传感器信号检测来控制制动电机和电机转向的动作,智能化大大增强,可以用下图形象的表示出来:茕桢广鳓鯡选块网羈泪镀齐。
管脚分布图:
鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴縈诘。
电路设计及功能:
单片机选用,其内部有字节的,电路设计简单。具体为的、脚接,脚输入信号为伏,脚接地,脚接高电平。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨槠挞。
当地下有金属时,金属探测器发出一个低电平,用单片机进行检测。并在数码管显示。
在车头安装有轻触开关(可以接触到障碍物)对障碍物进行检测。
光电传感器接收部分用于采集光信号,通过比较输出信号使车终朝朝输出信号最强的方向行驶。
以上就是完成这个题目的大体思路和方法。
五、设计方法
断扩展法:用锗二极管把中断进行扩展,这样可以增加系统的稳定性和编程的容易性!
;右退
;左退
;前进
0F;后退
;左传
;右转
机器人设计实验报告
“机器人设计与制作”课程设计报告专业:XXXXXXXXXX班级:XXXXX设计人:XXXXXX学号:XXXXXXXX指导教师:XXXXXX完成日期:2011年11月一、设计目的:1、熟悉MT-UROBOT图形界面的编程与调试方法。
2、熟练掌握平台的输入输出口进行控制。
3、利用机器人平台进行具体的项目实施。
二、设计任务:通过机器人的I/O口控制机器人在迷宫自主行走,并且能够自主寻找火源并实施灭火。
三、设计要求:1、认真阅读教材中第1章和第2章的容,学会工程项目的建立,应用程序的仿真与调试。
2、利用I/O口和传感器对机器人进行控制。
(实验步骤和参考程序可参照使用说明中的第3章及第四章4.3节)3、编写程序,使机器人完成给定的任务(实验步骤和参考程序可参照使用说明中的第5章)。
四、系统设计:1、介绍所使用的硬件情况及工作原理。
⑴MT-UROBOT概述MT-UROBOT是英集斯自动化技术设计制作的大学版机器人,它是专门为大学进行课程教学、工程训练、科技创新以及研究服务的新型移动智能机器人。
⑵MT-UROBOT结构图表1—MT-UROBOT结构简图⑶控制按键⑷传感器⑸传感器安装2、介绍编程思路和程序流程框图。
⑴编程思路机器人略向左方前进,遇到障碍后右转一个很小的角度,直到寻找到火源,通过红外传感器感应到,此时机器人停止,启动风扇灭火。
⑵程序流程图3、记录调试中的技术问题、记录现象,分析原因和解决方法及效果。
1)在实验过程中,遇见了很多问题,首先我们刚开始设计时,让小车的行使速度为100,当我们拿到场地上去跑时才发现这速度太慢,因我们采取的是碰撞检测障碍,由于速度过低,从而导致不能有效碰撞,后来我们对速度进行了多次改进,最后确定为300,这个速度确保能够有效碰撞,又不至于碰撞过猛。
2)我们总体的思路是沿着一边绕迷宫走一圈,我们选着的是靠着墙壁右边走,我们最初的思路是让小车向右曲线行使,产生碰撞后向左修正方向后再向右曲线行使,这种方法在进入一个大房间是可能会在里面不停转圈,后来我们把向右转弯的半径改大了一点,可以改变在房间里转圈,但在大房间里仍不容易走出来,我后来我们将小车的默认行驶曲线改为直行,就很好的解决了这个问题。
机器人视觉设计报告
机器人视觉设计报告一、引言随着科技的不断发展,机器人在各个领域得到了广泛的应用。
机器人的视觉系统是机器人实现自主感知和操作的重要组成部分,其设计的好坏直接影响机器人的性能和应用效果。
本文将介绍机器人视觉设计的基本原理和实际应用案例,旨在为机器人视觉设计提供参考和借鉴。
二、机器人视觉设计基本原理机器人视觉设计主要包括图像采集、图像处理和目标识别三个方面。
1. 图像采集图像采集是机器人视觉系统的基础。
机器人需要通过摄像头等设备获取外界的图像信息,以便进行后续的图像处理和目标识别。
图像采集的质量直接影响到机器人视觉系统的性能和稳定性。
因此,在选择图像采集设备时,需要考虑设备的分辨率、帧率、灵敏度等因素。
同时,还需要根据具体应用场景选择合适的摄像头类型,如单目摄像头、双目摄像头、深度摄像头等。
2. 图像处理图像处理是机器人视觉系统的核心。
机器人需要通过图像处理算法对采集到的图像进行处理,以提取出目标的特征信息,如颜色、形状、纹理等。
常用的图像处理算法包括边缘检测、滤波、二值化、形态学处理等。
图像处理的结果直接影响到机器人的目标识别和跟踪效果。
因此,在进行图像处理时,需要根据具体应用场景选择合适的算法,并对算法进行优化和调试,以达到最佳的处理效果。
3. 目标识别目标识别是机器人视觉系统的最终目标。
机器人需要通过目标识别算法对处理后的图像进行分析和识别,以确定目标的位置、大小、方向等信息。
常用的目标识别算法包括模板匹配、特征提取、机器学习等。
目标识别的效果直接影响到机器人的操作效果和安全性。
因此,在进行目标识别时,需要根据具体应用场景选择合适的算法,并对算法进行优化和调试,以达到最佳的识别效果。
三、机器人视觉设计应用案例1. 工业机器人视觉导航工业机器人在生产线上的应用越来越广泛。
机器人需要通过视觉导航技术实现自主移动和操作。
例如,ABB公司的YuMi机器人采用了双目视觉系统,可以实现高精度的三维定位和导航,从而实现自主抓取和放置物品的功能。
智能清洁机器人设计报告书
设计大纲小博聊天机器人1.1、设计目的:1.2、具体的设计要求和设计依据:1.3、设计任务:市场调研QQ:2З2978698⒊2.1、市场调研计划书2.2、市场调研问题的设计2.3、调研报告资料的整理调研分析为你排忧解难3.1、市场前景的分析3.2、现有产品的评价3.3、产品设计的环境分析3.4、现有产品的分析市场定位4.1、功能定位4.2、技术定位4.3、产品设计定位设计方案5.1、设计草图5.2、最终方案设计总结小博聊天机器人1.1、设计目的:QQ:2З2978698⒊面向目前家庭所用的智能清洁机器人设计。
关注家庭的细节生活品味,通过对智能清洁机器人的造型设计,让操作不再那么枯燥乏味,温馨地融入家庭环境中。
可以带来更愉快的人机交互体验,造型本身的语言就有很多值得探讨的问题。
1.2、具体的设计要求和设计依据:1.智能清洁机器人的设计不必受现有形式的束缚,可以在对未来人们生活方式的展望中任意发散思维,设计方案要有新意。
2.可从新使用方式、结构形式、造型变化、新材料的运用等多方面作为切入点进行设计。
3.清扫路径规划。
机器人能否合理的规划地面的清扫路径,在清扫到墙角或家具腿等障碍物时能否尽最大能力清扫,清扫后有无死角等。
4.多房间清扫以及限制区域功能。
一般家庭都有多个房间,机器人清洁时是否有计划的覆盖到全部的房间,同时如果有一些区域不希望被清洁,是否有方便的办法对区域进行限制。
5.一次充电的清扫面积。
一次充电后的清扫面积有多大,是否适合您家庭的面积。
6.清扫速度/充电速度。
单位面积的清扫时间,充满电需要的时间。
7.清洁时的噪声。
清洁时是否会产生噪音,噪音为多少分贝。
尤其对于以”吸”为主要清洁方式的机器来说,此项很重要,因为往往它们工作时的声音都较大。
8.机身规格。
如高度是否可以钻进常用的家具下。
9.细节上的使用体验。
如是否有中文提示、是否防跌落、是否能够自动返回充电等等。
1.3、设计任务:1、进行产品造型改变,增加产品功能性、亲和力。
机器人设计与制作报告
机器人设计与制作报告本次机器人设计与制作报告详细介绍了一个具有云台旋转和激光雷达测距功能的无人机机器人的设计思路与制作流程。
该机器人能够通过遥控器进行操作,同时具备自主控制能力,能够通过避障算法实现自动避障功能。
该机器人的整体设计由硬件设计和软件设计两部分组成,下面将分别进行介绍。
一、硬件设计1.机身设计机身采用了碳纤维材料制作,具有轻巧、耐用、抗风等优点。
机身由上下两个部分组成,上部分安装电机和支架,下部分放置电子模块。
2.电机选型机器人采用四个高速无刷电机,频率为12V,转速高于10000转/分,保证机器人高速运动的稳定性。
3.云台旋转云台旋转由一个用于转动的平台和一个无限旋转的直流电机组成。
直流电机与一个编码器相连,能够准确测量电机的转动角度,并实现精确的角度控制。
4.激光雷达测距激光雷达选择长光HLS-LFCD2 2D激光测距传感器,能够达到最大180度的扫描角度,一次扫描所需时间不到100毫秒。
激光雷达能够准确测量距离,并通过信号处理电路处理激光信号,采集数据,用于地图构建和避障。
5.电子模块选型主控板采用了树莓派4B,集成了4核CPU和4GB RAM,并配置了4个USB接口、1个千兆网口和2个微型HDMI端口。
同时还配备了5V和3A的稳压电源,保证了机器人系统运行的稳定和可靠性。
二、软件设计1.遥控器控制机器人可以使用蓝牙或Wi-Fi实现无线遥控。
在树莓派上运行了一个遥控器程序,通过蓝牙或Wi-Fi与遥控器进行通信,并通过程序对机器人进行控制。
2.自主控制机器人能够自主运行,并通过激光雷达获取数据进行地图构建和避障。
在树莓派上运行了一个运动控制程序,通过算法实现自主控制,能够进行路径规划和避障。
3.地图构建与避障机器人通过激光雷达生成环境地图,并进行建图和路径规划。
机器人还可以根据环境的变化实时更新地图信息。
基于环境地图和激光雷达数据进行的算法,能够在避障方面取得较好的效果。
三、总结本次机器人设计和制作中,我们通过硬件和软件相结合的方式,成功设计了一个具有云台旋转和激光雷达测距功能的无人机机器人,并通过遥控器控制和自主控制实现了机器人的移动和避障功能。
智能机器人课程设计报告
protected:
virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV support
//}}AFX_VIRTUAL
// Implementation
protected:
//{{AFX_MSG(CAboutDlg)
m_Cmd.SetBothMotorsSpeed(-100,-100);//后退
}
void CVoyTestDlg::OnTureleft()
{
// TODO: Add your control notification handler code here
m_Cmd.SetBothMotorsSpeed(-100,100);//左转
DDX_Text(pDX, IDC_PORT, m_nPort);
//}}AFX_DATA_MAP
}
BEGIN_MESSAGE_MAP(CVoyTestDlg, CDialog)
//{{AFX_MSG_MAP(CVoyTestDlg)
ON_WM_SYSCOMMAND()
ON_WM_PAINT()
ON_WM_QUERYDRAGICON()
UpdateData();
//CString str;
//str.Format("您打开的串口号为%d",m_nPort);
//AfxMessageBox(str);
m_Com.SetCmd(&m_Cmd); //协议层与通讯层对接
m_Com.Create(m_nPort); //打开通讯串口
}
void CVoyTestDlg::OnForward()
智能机器人课程设计报告
virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV support
//}}AFX_VIRTUAL
// Implementation
protected:
//{{AFX_MSG(CAboutDlg)
//}}AFX_MSG
BOOL CVoyTestDlg::OnInitDialog()
{
CDialog::OnInitDialog();
// Add "About..." menu item to system menu.
// IDM_ABOUTBOX must be in the system command range.
int cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON);
int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON);
CRect rect;
GetClientRect(&rect);
int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2;
组别:
学生姓名:吴雪萍学号:08509205
起止日期:2011年3月1日~2011年7月1日
指导教师:刘岩恺梁景莲
同组人员:
课程设计题目
机器人设计实验
姓名
吴雪萍
学号
08509205
班级
08信息(1)班
班级
专业
信息工程
组别
组长
组员
指导教师
刘岩恺 梁景莲
课程设计目的
设计家庭组机器人和机器人行走
课程设计环境
轮式升降式智能巡检机器人的设计报告
轮式升降式智能巡检机器人的设计报告设计背景针对传统人工巡检工作量大、人力成本高、时效性低的问题,设计了一种可升降智能巡检机器人系统。
该设计的智能巡检机器人包括行动机构、从动机构、检测机构及无线充电机构,其通过结构设计能够保持运行结构平衡稳定,而且运动灵活性高,负载能力强,适应兼容性强;通过射频识别标记和霍尔传感器标记,可以做到准确实时的定位、充电及计算移动位移,速度加速度等物理数据。
同时通过双光谱MINI云台的多角度拍摄和热成像获取,加上各类检测传感器,提高了机器人整体的应用范围,更好地对不同场景进行实时检测,从而实现高清视频、红外热图像和环境数据采集等功能。
随着物联网、大数据、人工智能等技术的发展,机器人越来越充斥各行各业,机器人的市场和产业规模也越来越壮大。
在核电、火电、煤矿、化工、油田、冶金等行业中,巡检机器人的需求也越来越大。
这可能成为巡检机器人很快“上岗”的又一推动因素。
传统人工巡检盘点缺点有:工作量大、人手不够,时效性不高,人工巡检盘点费时费力,无法做到大数据计算分析提前预警,巡检盘点任务项目多、巡检盘点目标物活动速度快等因素导致巡检任务无法完成。
固定式监控盘点缺点:存在着一定范围的视觉盲点,人工巡检配合少量环境监控器监控的方式容易因监测不到位而造成部分设备缺陷或异常发展,甚至引发设备障碍和故障,影响电网安全供电。
相对于人工巡检,智能轨道巡检机器人具有可全天候运行和对恶劣环境的适应性更强的优势。
根据预先设定的巡检内容、时间、周期、路线等参数信息,自主启动完成例行巡检任务,根据报警级别、事项来源等分类存储并实现智能告警,有效的减轻运维人员工作量,提高巡检效率。
挂轨巡检机器人适用于室内或者厂房内,按架设的轨道行驶,无法自主导航、识别。
智能轮式可升降式巡检机器人具有高清视频、红外热图像和环境数据采集等功能,工作人员通过对信息进行综合分析得出稳定可靠的巡视结论,判断出设备是否安全。
当发现尝尽内的设备或监测目标有异常情况,工作人员可在第一时间查清问题原因,并采取相应措施。
机器人课程设计报告
智能机器人课程设计总结报告姓名:组员:指导老师:时间:一、课程设计设计目的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。
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,并应用于实践。
通过学习,具体掌握智能机器人的控制技术,并使机器人能独立执行一定的任务。
基本要求:要求设计一个能走迷宫(迷宫为立体迷宫)的机器人。
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。
要有走迷宫的策略(软件流程图)。
对于走迷宫小车控制系统设计主要有几个方面:控制电路设计,传感器选择以及安放位置设计,程序设计二、总体方案2.1 机器人的寻路算法选择将迷宫看成一个m*n的网络,机器人通过传感器反馈的信息感知迷宫的形状,并将各个节点的与周围节点的联通性信息存储于存储器中,再根据已经构建好的地图搜索离开迷宫的路径。
这里可选择回溯算法。
对每个网格从左到右,每个网格具有4个方向,分别定义。
并规定机器人行进过程中不停探测前方是否有障碍物,同时探测时按左侧规则,进入新网格后优先探测当前方向的左侧方向。
探测过程中记录每个网格的四个方向上的状态:通路、不通或未知,探测得到不同状态后记记录,同时记录当前网格的四个方向是否已被探测过。
若某网格四个方向全部探测过则利用标志位表示该网格已访问。
为了寻找到从起点到终点的最佳路径,记录当前网格在四个方向上的邻接网格序号,由此最后可在机器人已探测过的网格中利用Dijkstra算法找到最佳路径。
并为计算方便,记录网格所在迷宫中行号、列号。
并机器人探索过程中设置一个回溯网格栈记录机器人经过的迷宫网格序号及方向,此方向是从一个迷宫网格到下一个迷宫网格经过的方向。
设置一个方向队列记录机器人在某网格内探测方向的顺序。
设置一个回溯路径数组记录需要回溯时从回溯起点到回溯终点的迷宫网格序号及方向。
考虑到迷宫比较简单,且主要为纵横方向的直线,可采用让小车在路口始终左转或者始终右转的方法走迷宫,也就是让小车沿迷宫的边沿走。
智能机器人实验设计报告
数理与信息工程学院综合实验设计报告课程名称:智能机器人专业:计算机科学与技术专升本班级:姓名:学号:教师:综合性实验群鸭过河一、[任务]以小组的形式展开比赛,机器人作小鸭,它们能够一个跟在一个后面,一起安全“游”过“河”。
安全过“河”的机器人个数最多的队获胜。
如图一所示图一小鸭过河二、[任务分析]鸭妈妈带着一队小鸭过河,那么就需要为小鸭妈妈编写“过河”程序,其他小鸭能够一个跟着一个,那么就要为它们编写“跟随”程序。
1、活动准备a)物品准备能力风暴智能机器人 5台计算机 1台b)让机器人移动要用到库函数drive(a,b),在前面已经作过相应的介绍,在这里就不重复说明了。
c)判断与循环语句的使用。
While(1){…}这个语句是一个无限循环语句。
While语句不断对其后()中的内容进行判定。
当判断的值为1时就将{}内的语句执行一遍,然后再接着对()中的值进行判断。
而在这里while后面()里的内容为1,所以这个语句会无限循环下去。
If()…else或者else if()…也是比较常见的判断语句,这种语句能够将问题的多种情形都罗列出来,分别进行处理。
d)红外传感器可以检测到正前方、左前方、右前方是否有障碍物,调用一次库函数ir_detector(),红外传感器就进行一次检测,并有返回值。
返回值具体意义为 0=>没有障碍, 1=>左边有障碍, 2=>右边有障碍, 4=>前方有障碍;机器人的碰撞传感器,能够检测到前、后、左、右四个方向的碰撞,调用一次 bumper()函数,就进行一次碰撞检测,有返回值。
其具体意义为: 1左前,2右前,4左后,8右后,3前,12后,5左,10右。
2、方案设计方案的设计分为“过河”和“跟随”两个部分。
a)“过河”过河的方案有很多,比如:直着过河、斜着过河、波浪式过河等,不同的过河方法,程序编写的难度有所不同,随后的小鸭“跟随”的难度也有所不同,波浪式过河,后面跟随的小鸭就比较容易跟丢,带小鸭成功过河的可能性就比较小。
智能送药机器人设计报告
智能送药机器人设计报告1.设计开发近年来人工智能热悄然兴起,从工业机器人到服务机器人,从单功能到多功能,从工业领域到多领域,人工智能发展在不断提升与完善,今年智能陪护机器人井喷式爆发,作为消费来说,我们看到的现象是,有关智能陪护机器人的产品和品牌逐渐增多,机器人更多的走进了家庭,这也标志着人工智能技术的又一次进步。
随着全球老龄化日趋严重,未来老年人的陪护问题变得十分重要,而随着人工智能技术的发展,智能陪护型服务机器人正成为许多家庭的选择,以此来照顾老人,并承担一定的家庭服务工作。
可以预见,在不久的将来,人口老龄化日益突出与残疾人口居高不下之态将是世界各国的一重要负担。
除了面临病痛威胁之外,日常生活照料和精神抚慰将成为老年人面临的主要困难。
你可能会想到利用机器人来照顾老人或承担客户服务的角色,而智能陪护型机器人便由此应运而生。
2.智能陪护机器人的工作原理智能陪护机器人的系统采用嵌入式底层控制器+机载微型电脑+云脑的分布式体系架构,主要是基于智能化语音交互、人脸识别、自主学习及自我健康评价等先进技术。
很重要的一点是,大智是机器大数据、云计算与机器人技术的结合,是一款云机器人,因为它实现了对特定人定点和定时的智能化、个性化、安心陪护。
3.智能陪护机器人的设计功能智能陪护机器人,顾名思义,就是对人类起到一种陪伴照护的作用,而其中面向的人群,主要以老人和幼童为主。
照顾家里的小孩和老人,是妈妈们劳神费心的一项责任,不过有了智能陪护机器人,妈妈们要省心不少了。
本方案研发的智能陪护机器人,不仅可以语音视频对讲、陪小孩讲故事、做游戏,还能远程视频监控。
通过手机APP你可以远程看到家里实时的情况,也可以语音对讲与小朋友沟通。
万一老人在家摔倒了,也可以通过语音呼救,跟它求救,它可以通过软件自动向家人的手机发送警报短信。
智能化机器人设计报告
上海应用技术学院Shanghai Institute of Technology组长:王文博组员:严格,熊祚强指导教师:周文项目工期:2014年6月10日——2015年6月15日摘要:本项目研发智能家庭监督机器人是基于智能手机平台之下所应用的,在借助于ug三维建模设计,机械设计以传动设计,及嵌入式硬件的插入,成功地实现了人远距离分身控制并监督家庭情况,能够随时随地掌握家庭环境的变化,为家庭安全的保障提供了基础,并且解决了目前市场家政机器人价格昂贵的现象。
前言: 随着物联网,智能家居以及智能手机的兴起,针对国内的市场环境,本项目研发出的一系列四款智能家庭服务机器人,本项目研发的机器人管家是一种远程交互型机器人家政机器人采用低功耗WIFI技术连接互联网及手机终端通过强大智能手机及网络云服务器的数据计算处理能力对机器人进行智能化控制,从而降低了机器人的所需硬件成本,使得家政机器人能被国内消费者所接受。
此机器人装配了红外,433射频的家电控制系统,实现了远程家电控制功能,并解决了目前智能家居家电设备接口协议不统一,传统家电难以兼容的问题。
此外,机器人本身留有各种传感器接口,通过采用本项目研发的红外热式,温湿度,甲醛以及PM2.5传感器机器人能够实现远程家庭环境监控,家居安防的功能。
能够解决目前家庭服务类机器人依赖进口,售价高昂的市场现状。
正文:(建模方面)如上图所示,主观三视图,以及大致轮廓视图,外观视图上采取了全新的外观设计,底部以正六棱柱作为底座,并且采用抽壳技术,扩大内部空间,方便内部嵌入传动系统,机械设计等等,并且为以后的硬件电子设施提供了空间基础,上部采用圆弧拉伸,同样扩大内部空间,便于齿轮,马达等传动设施插入,放手机的补位,采用加盖模式,内部设有弹簧等设施,加紧设备。
具体如下:一:底轮底轮采用一般的轮胎设计,圆弧效果便于运动,轮胎表面加拉伸效果,增加抓地,增大摩擦,内部增加五角星设计,省材料,增加美观二:转向轮:由于底面为正六棱柱,两个轮子不能稳定行走,并且转向不方便,故在底面加上两个可以自由旋转的转向轮,转向轮采用平常滑板上的轮子,这样的轮,自由性比较大,可以随意转向,而传统的车轮,自由性较低,两者互相结合,既可以自由转向,又可以稳抓底面。
智能制造按摩机器人设计报告
(智能制造)按摩机器人设计报告《产品开发与技术经济分析》课程设计主题:第13届全运会服务机器人设计题目:举重运动理疗机器人设计学校:沈阳工业大学专业:机械学院工业设计08级学号:06姓名:杨新宇指导老师:张剑时间:2012年1月11日目录第1章绪论41.1产品开发背景41.2开发课题的目的和意义41.3 SET因素分析51.4国内外现状及发展趋势51.4.1国内发展概况51.4.2国外发展概况61.5相关技术分析71.6相关专利分析71.7领先客户分析81.8竞争对手价值分析9第2章产品系统设计92.1可行性分析与功能92.1.1可行性分析92.1.2功能分析102.2产品结构原理图132.3产品使用情景分析142.4生活方式和流行趋势分析162.4.1生活方式的分析162.4.2流行趋势的分析162.5色彩设计202.6人机设计202.7材料选择21第3章建模与设计效果图213.1草图绘制223.2建模草图与建模图233.3工程尺寸图243.4设计效果图253.5版式设计26第四章附配件的选购27参考文献28第1章绪论全运会比赛中会出现各式各样的问题,而失误,潜能,紧张三个主要方面的因素对运动员的影响是最大的,我们在科学的分析基础上,能否通过一些按摩的方式来减少这些不利于比赛发挥的因素,从而提高比赛成绩。
1.1产品开发背景以下一组数据(表1-1)表明,我国举重运动员在举重试举过程中出现的失误(如图1-2),我国的失误率比较高,而国际上举重失误率平均水平在60%左右,所以,减少比赛失误对取得良好的比赛成绩影响最大。
其次,运动员在比赛中不能发挥自己的最佳水平,甚至是不能发挥自己的正常水平,通过对运动员的赛后谈话,了解到影响发挥的另外一个重要因素就是紧张,相当多的运动员在赛前会出项不同程度的失眠,焦虑,紧张,而赛前放松,使举重运动员能够保持良好的精神状态上场显得尤为重要。
图1-2图1-3表1-11.2开发课题的目的和意义我国在机器人的研究方面给主要集中在工业机器人,在随着奥运会之后,国家在体育方面的投入逐年增加,在对运动员的训练方面趋于更加科学。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
智能机器人设计报告
参赛者:庆东肖荣于腾飞
班级:级应用电子技术
指导老师:远明
日期:年月日
一、元器件清单:
,,,,,,,蜂鸣器,光敏电阻,光敏三极管,电阻、电容若干,超亮及普通发光管。
二、主要功能:
本设计按要求制作了一个简易智能电动车,它能实现的功能是:从起跑线出发,沿引导线到达点。
在此期间检测到铺设在白纸下的薄铁片,并实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。
电动车到达点以后进入“弯道区”,沿圆弧引导线到达点继续行驶,在光源的引导下,利用轻触开关传来的电信号通过障碍区进入停车区并到达车库,完成上述任务后能够立即停车,全程行驶时间越少越好。
本寻迹小车是以有机玻璃为车架,单片机为控制核心,加以减速电机、光电传感器、光敏三极管、轻触开关和电源电路以及其他电路构成。
系统由通过口控制小车的前进后退以及转向。
寻迹由超亮发光二极管及光敏电阻完成,避障由轻触开关完成,寻光由光敏三极管完成。
并附加其他功能:
.声控启动
.数码显示
.声光报警
三、主体设计
车体设计
左右两轮分别驱动,后万向轮转向的方案。
为了防止小车重心的偏移,后万向轮起支撑作用。
对于车架材料的选择,我们经过比较选择了有机玻璃。
用有机玻璃做的车架比塑料车架更加牢固,比铁制小车更轻便,美观。
而且裁减比较方便!
电机的固定采用的是铝薄片加螺丝固定,非常牢固,且比较美观。
轮子方案
在选定电机后,我们做了一个万向轮,万向轮的高度减去电机的半径就是驱动轮的半径。
轮子用有机玻璃裁出来打磨光华的,上面在套上自行车里胎,以防止打滑。
万向轮
当小车前进时,左右两驱动轮与后万向轮形成了三点结构,这种结构使得小车在前进时比较平稳。
电源电路:
采用伏锂离子电池为电机供电,将电压降压、稳压后给单片机系统和其他芯片供电。
电池具有
较强的电流驱动能力以及稳定的电压输出性能。
由于电池的体积较小,在小型电动车上使用极为方便,因此不需要很大的空间,并且电池的价格比较低。
四、设计思路:
该系统实现了电动车的自动行驶、避障、探测金属、计数、光电引导功能、数码显示、电机控制等功能。
单片机检测出来传感器输出信号从而输出控制信号,控制电机工作,在直道区,考虑引导线是白颜色,容易反光,决定利用这一特性选用光敏电阻及超亮度二极管,当二极管发出的光照射到白色引导线上时反射的光被光敏电阻接受,阻值发生变化输出电平发生变化。
这个过程是一个负跳变的过程通过对此信号高低电平的检测就可以使电动车沿着直道区的引导线行进。
当地下有金属时,金属探测器发出一个低电平,用单片机进行检测。
并在数码管显示。
在车头安装有轻触开关(可以接触到障碍物)对障碍物进行检测。
光电传感器接收部分用于采集光信号,通过比较输出信号使车终朝朝输出信号最强的方向行驶。
以上就是完成这个题目的大体思路和方法。
五、设计方法
断扩展法:用锗二极管把中断进行扩展,这样可以增加系统的稳定性和编程的容易性!
P3.2
P2.1P2.4P2.5
P3.6P3.7
传感器引导法:这种方法核心是单片机通过对传感器信号检测来控制制动电机和电机转向的动作,智能化大大增强, 可以用下图形象的表示出来:
管脚分布图:
电路设计及功能:
单片机选用,其部有字节的 ,电路设计简单。
具体为的、脚接,脚输入信号为伏,脚接地,脚接高电平。
口
两位数码管
驱动减速电机
位选
接
寻迹传感器
声控
接
避障电路 接
寻光传感器 金属传感器 放音电路
CON8
金属探测电路 :由电路图可以得出,当有金属被其探测到时,输出端输出一个低电平,即发生一个负向跳变,将这个负向跳变信号用单片机检测出来,借此控制电动机产生相应的动作。
寻迹电路: 寻光电路:
电机驱动电路: 放音电路:
电路板图:
六、完整程序如下:
;****主程序*****
:
;金属数目标记位
;转弯角度
;开总允许
;开外部中断中断允许
;中断为高优先级
, $ ;声控启动
;前进
;右边压线
;左退
;左边压线
;右退
$
: ;转弯
;左边没光
0f;左边有光右转
;右边没光
0F;右边有光左转
;有光前进
$
;*****进入中断处理程序******* ;送到口显示
;判断是否到达块
*******运行状态*******
;右退
;左退
;前进
0F;后退
;左传
;右转
*******延时子程序*******
:
:
,$
: ,$
:
:
,$
: ,$
: ,$
*******数码管码表*******
0C,,,,,;,0F,,
七、总结与体会:
经过为期一个多月的设计与制作,感触颇深的是解决问题的方法、技巧。
我们遇到许许多多问题,对待问题要多方法处理,多角度处理。
通过设计竞赛,我们不但增强了实践能力和协作精神,而且懂得了联系实际的重要性,这对我们以后的学习和工作不无裨益。
20XX-5-29。