机器人课程设计说明书
机器人课程设计报告[1]
![机器人课程设计报告[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/f7d06d8977eeaeaad1f34693daef5ef7ba0d12d6.png)
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）。
《智能机器人课程设计》
《智能机器人课程设计》1.课程编号2.课程名称智能机器人课程设计Intelligent Robot Project3.课程概要智能机器人课程设计是自动化、电气工程及自动化专业的一门专业课程，具有综合性特点。
本课程的目的是通过理论与实践相结合的教学模式，使学生完成小型轮式智能机器人系统设计的整个过程，培养其独立分析问题、解决问题的能力，建立起自觉实践、求真务实、勇于探索的观念，提高学生的创新意识。
课程任务是通过一类典型智能机器人的设计、调试，掌握各环节和整个机器人系统的调试步腺与方法，加强基本技能训练；掌握智能机器人信息检测与运动控制方法，培养灵活运用所学理论解决控制系统中各种实际问题的能力；学会实验数据的分析与处理及编写课程设计报告书，培养独立分析问题、解决问题的能力；培养求实严谨之科学作风，鼓励学生对所遇到的特殊问题进行深入探讨。
4.高等教育层次本科5.课程属性选修6.课程性质实践环节7.开课学年学期第三学年第二学期学期：春季8.先修课程自动控制理论微机原理与接口技术9.学时、学分课程教学形式0普通课程10.课程预期学习成果1.拥有系统方案设计能力，能够运用工程设计方法，对研究课题进行深入分析，提出智能机器人控制系统设计方案，并体现创新意识和态度。
2.知悉和理解团队工作的重要性，能够通过组建团队，制定分工合作、沟通决策的运行机制。
3.拥有系统构建与调试的能力，能够根据系统设计方案，通过收集使用文献资料和团队分工合作，完成智能机器人系统的构建与调试。
4.具备撰写科学报告和文献的基本素养，能够按照科学文献格式要求，编写课程设计报告书，完成研究课题总结。
11.课程预期学习成果与教学效果评价（如填此项则上一项可不填）13.（注：实践研讨学时、教师课下指导学时、学生课下建议投入学时内容应予以描述）14.考核与成绩评定（平时成绩、期末成绩在总成绩中的比例，平时成绩的记录方法）考核方式：考查作业10%方案设计报告及答辩20%系统调试验收50%课程设计报告20%15.教材，参考书：智能机器人课程设计指导书.自编.16.编写教师：李保奎编写教师（签字）：开课单位责任教授（签字）：开课学院教学副院长（签字）：。
工业机器人课程设计
工业机器人课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解工业机器人的基本概念、分类及其在各行各业中的应用。
2. 学生掌握工业机器人的基本组成部分、工作原理和关键技术。
3. 学生了解工业机器人编程与控制的基本方法。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，分析工业机器人在实际生产中的应用场景，并给出合理的解决方案。
2. 学生能够操作模拟软件，进行工业机器人的基本编程与仿真。
3. 学生通过小组合作，培养团队协作能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对工业机器人技术产生浓厚的兴趣，培养科技创新精神。
2. 学生认识到工业机器人在我国经济发展中的重要性，增强国家自豪感。
3. 学生在学习过程中，树立正确的价值观，认识到技术进步对人类社会发展的影响。
课程性质：本课程为选修课，旨在让学生了解工业机器人技术，培养实践操作能力和创新意识。
学生特点：学生为初中生，具有一定的物理和数学基础，对新技术充满好奇。
教学要求：结合实际案例，采用任务驱动法，引导学生动手实践，提高学生的综合运用能力。
在教学过程中，注重培养学生的团队合作精神和创新能力。
通过课程学习，使学生能够达到课程目标所设定的具体学习成果。
二、教学内容1. 工业机器人概述- 机器人的定义、分类与应用领域- 工业机器人发展历程及未来发展趋势2. 工业机器人的基本组成与工作原理- 机器人的机械结构、驱动系统、感知系统- 工业机器人工作原理及关键技术3. 工业机器人编程与控制- 编程语言与编程方法- 控制系统原理及常用控制算法4. 工业机器人在生产中的应用案例分析- 汽车制造、电子组装、食品加工等领域的应用案例- 工业机器人应用场景的分析与解决方案设计5. 工业机器人操作与仿真- 模拟软件的使用方法- 基本编程与仿真操作实践6. 小组项目实践- 设计一个简单的工业机器人应用场景- 完成编程、控制与仿真操作教学内容安排与进度：第1-2周：工业机器人概述第3-4周：工业机器人的基本组成与工作原理第5-6周：工业机器人编程与控制第7-8周：工业机器人在生产中的应用案例分析第9-10周：工业机器人操作与仿真第11-12周：小组项目实践教材章节关联：第1章 工业机器人概述第2章 工业机器人的基本组成与工作原理第3章 工业机器人编程与控制第4章 工业机器人应用案例分析第5章 工业机器人操作与仿真第6章 小组项目实践教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，以实际应用为导向，培养学生的实践操作能力和创新意识。
scara工业机器人课程设计
scara工业机器人课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解SCARA工业机器人的基本结构、原理及功能。
2. 学生能够掌握SCARA工业机器人的运动学及动力学相关知识。
3. 学生能够了解SCARA工业机器人在工业生产中的应用及发展趋势。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件绘制SCARA工业机器人的三维模型。
2. 学生能够编写简单的程序，实现对SCARA工业机器人的控制。
3. 学生能够运用相关工具和仪器对SCARA工业机器人进行调试和维护。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对工业机器人技术的兴趣，激发学生的创新精神和探索欲望。
2. 增强学生的团队合作意识，培养学生在团队中沟通、协作的能力。
3. 提高学生对我国工业机器人产业的认知，培养学生的国家荣誉感和使命感。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合理论教学和实际操作，培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：高二年级学生对工业机器人有一定的基础知识，具备一定的自主学习能力和动手操作能力。
教学要求：教师需注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，提高学生的实际操作技能和创新能力。
通过课程学习，使学生达到预定的学习成果，为我国工业机器人产业发展储备优秀人才。
二、教学内容1. SCARA工业机器人的基本结构及原理- 机器人概述、分类及发展历程- SCARA工业机器人的结构组成、工作原理2. SCARA工业机器人的运动学及动力学- 运动学分析：正运动学、逆运动学- 动力学分析：静力学、动力学建模3. SCARA工业机器人的编程与控制- 编程基础：编程语言、编程方法- 控制系统：硬件组成、软件实现4. SCARA工业机器人的应用及发展趋势- 工业应用场景：搬运、装配、焊接等- 发展趋势：智能化、网络化、协同化5. 实践操作- CAD软件绘制SCARA工业机器人三维模型- 编写程序，实现SCARA工业机器人的基本控制- 调试与维护：故障排查、性能优化教学内容安排和进度：第一周：介绍工业机器人概述、分类及发展历程，学习SCARA工业机器人的基本结构及原理第二周：学习SCARA工业机器人的运动学及动力学知识第三周：学习SCARA工业机器人的编程与控制方法第四周：了解SCARA工业机器人的应用及发展趋势，进行实践操作教材章节关联：《工业机器人技术》第三章：工业机器人运动学及动力学第四章：工业机器人编程与控制第五章：工业机器人应用及发展趋势三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：- 用于讲解SCARA工业机器人的基本概念、原理、运动学及动力学知识。
综合课程设计说明书—扫地机器人设计
课程设计说明书课程名称：综合课程设计题目：扫地机器人设计学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：设计成绩：学号：答辩成绩：学生姓名：总成绩：起讫日期： 2020年6月1日至 2020年6月25日指导教师：系分管主任：审核日期：说明1、课程设计任务书由指导教师填写，并经学院审定后下达给学生。
2、进度表是课程设计工作检查的主要依据。
3、学生根据指导教师下达的任务书，独立完成课程设计。
4、本任务书在课程设计完成后，与打印部分（说明书、机械设计图纸、三维模型、电路原理图和程序清单等）以及电子文档部分（所有设计的说明书、机械设计图纸、三维模型、电路原理图和程序清单等）资料一并上交指导教师，作为课程设计的主要档案资料。
一、课程设计的要求和内容（包括原始数据、技术要求、工作要求）1、工作要求减速、驱动、传动系统是机器人运动控制的重要组成部分，不仅仅在机器人运动中起到主要作用，在其他机械设备的运动控制中也起到主要作用。
《机器人机械设计》课程设计实践教学环节要求同学们针对实际需求，灵活应用所学知识，独立进行系统综合设计，以达到巩固机器人减速、驱动、传动系统的基础知识、掌握机器人减速、驱动、传动系统设计、计算过程，并根据样机拆解，提高动手实践能力的目的。
2、技术要求每五位学生一组，每组应独立完整地设计一套总体装配图、减速、驱动、传动轮组系统；微机控制系统接口电路及软件设计。
设计参考数据如下：机器人自重4kg，要求负载1-5kg，每1kg为一个负载阶梯每组对应不同负载机器人最大运动速度：分别为30，40，50cm/s提供轮组样机模型及减速传动模型可供参考设计要求如下：（1）完成扫地机器人整体装配设计。
（2）完成直流电机选型、数字码盘设计、各种设计参数计算。
（3）完成整个机器人减速、驱动、传动轮组系统的3D建模、2D图纸设计，参数标注等。
（4）完成微机控制系统接口电路设计；（5）完成微机控制系统软件设计；（6）完成并打印设计说明书。
机器人课程设计说明书
机器人课程设计说明书指导教师：院系：班级：姓名：学号：一、课程设计的内容1、目的和意义机器人波及机械、电子、传感、控制等多个领域和学科。
本课程设计是在《机器人学》课程的基础上，利用多传感技术、控制技术实现机器人控制系统的综合与应用，达到锻炼学生综合设计能力的目的。
让我们把理论与实践联合起来，掌握更多技术。
2、设计内容（一）、机器人硬件本课程设计使用实验室已有的挪动机器人。
机器人有两个驱动轮、一个从动轮，驱动轮由舵机直接驱动。
机器人控制器为 89S52单片机。
机器人构造图如图 1所示。
图 1 机器人构造简图（二）、设计任务利用多传感器技术，实现对机器人的轨迹规划及控制。
详细为：控制机器人在规定的场所内避开阻碍物走遍整个场所。
二 C51 单片机编程环境与机器人智能1、单片机与C51 系列单片机（一）、单片机单片机是一种集成电路芯片，是采纳超大规模集成电路技术把拥有数据办理能力的中央办理器 CPU随机储存器 RAM、只读储存器 ROM、多种I/O 口和中止系统、准时器 / 计时器等功能（可能还包含显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路、 A/D 变换器等电路）集成到一块硅片上组成的一个小而完美的微型计算机系统，在工业控制领域的宽泛应用。
从上世纪 80 年月，由当时的 4 位、 8 位单片机，发展到此刻的 32 位 300M的高速单片机。
（二）、 C51系列单片机MCS51是指由美国INTEL 企业生产的一系列单片机的总称。
这一系列单片机包含了好些品种，如8031， 8051，8751 等，此中 8051 是最典型的产品，该系列单片机都是在8051 的基础长进行功能的增、减、改变而来的。
本课程设计所用的AT89S52单片机是在此基础上改良而来的。
AT89S52 是一种高性能、低功耗的 8 位单片机，内含 8k 字节 ISP 可频频擦写 1000 次的FLASH只读程序储存器，兼容标准MCS51指令系统及其引脚构造，在实质工程应用中，功能强盛的 AT89S52已成为很多高性价比嵌入式控制应用系统的解决方案。
机器人系统设计课程设计
机器人系统设计课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习机器人系统设计，使学生掌握机器人系统的基本概念、工作原理和设计方法，培养学生运用机器人技术解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：•了解机器人系统的基本概念、分类和应用领域；•掌握机器人系统的组成及工作原理；•学习机器人控制器、传感器和执行器的选型及应用；•熟悉机器人编程和控制方法。
2.技能目标：•能够分析实际问题，选择合适的机器人系统解决方案；•具备机器人系统设计和搭建的基本能力；•能够编写简单的机器人控制程序，实现基本功能；•学会调试和优化机器人系统，提高系统性能。
3.情感态度价值观目标：•培养学生的创新意识和团队合作精神；•增强学生对机器人技术的兴趣和好奇心；•培养学生运用科技手段解决实际问题的责任感；•提高学生对机器人竞赛和科技创新活动的参与热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.机器人系统的基本概念、分类和应用领域；2.机器人系统的组成及工作原理；3.机器人控制器、传感器和执行器的选型及应用；4.机器人编程和控制方法；5.机器人系统设计和搭建实践；6.机器人系统调试和优化。
教学过程中，将结合教材和实际案例进行讲解，注重理论与实践相结合，使学生能够更好地理解和掌握机器人系统设计的方法和技巧。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式，包括：1.讲授法：通过讲解教材内容和实例，使学生掌握基本概念和理论知识；2.案例分析法：分析实际案例，让学生了解机器人系统在各个领域的应用，提高解决实际问题的能力；3.实验法：学生进行机器人系统设计和搭建实践，培养学生的动手能力和创新思维；4.小组讨论法：分组进行讨论和协作，培养学生的团队合作精神和沟通能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料；2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣；4.实验设备：准备机器人实验设备，为学生提供实践操作的机会。
综合课程设计说明书—扫地机器人设计
课程设计说明书课程名称：综合课程设计题目：扫地机器人设计学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：设计成绩：学号：答辩成绩：学生姓名：总成绩：起讫日期： 2020年6月1日至 2020年6月25日指导教师：系分管主任：审核日期：说明1、课程设计任务书由指导教师填写，并经学院审定后下达给学生。
2、进度表是课程设计工作检查的主要依据。
3、学生根据指导教师下达的任务书，独立完成课程设计。
4、本任务书在课程设计完成后，与打印部分（说明书、机械设计图纸、三维模型、电路原理图和程序清单等）以及电子文档部分（所有设计的说明书、机械设计图纸、三维模型、电路原理图和程序清单等）资料一并上交指导教师，作为课程设计的主要档案资料。
一、课程设计的要求和内容（包括原始数据、技术要求、工作要求）1、工作要求减速、驱动、传动系统是机器人运动控制的重要组成部分，不仅仅在机器人运动中起到主要作用，在其他机械设备的运动控制中也起到主要作用。
《机器人机械设计》课程设计实践教学环节要求同学们针对实际需求，灵活应用所学知识，独立进行系统综合设计，以达到巩固机器人减速、驱动、传动系统的基础知识、掌握机器人减速、驱动、传动系统设计、计算过程，并根据样机拆解，提高动手实践能力的目的。
2、技术要求每五位学生一组，每组应独立完整地设计一套总体装配图、减速、驱动、传动轮组系统；微机控制系统接口电路及软件设计。
设计参考数据如下：机器人自重4kg，要求负载1-5kg，每1kg为一个负载阶梯每组对应不同负载机器人最大运动速度：分别为30，40，50cm/s提供轮组样机模型及减速传动模型可供参考设计要求如下：（1）完成扫地机器人整体装配设计。
（2）完成直流电机选型、数字码盘设计、各种设计参数计算。
（3）完成整个机器人减速、驱动、传动轮组系统的3D建模、2D图纸设计，参数标注等。
（4）完成微机控制系统接口电路设计；（5）完成微机控制系统软件设计；（6）完成并打印设计说明书。
机器人课程设计方案
机器人课程设计方案课程名称: 与机器人技术课程目标:1. 介绍和机器人技术的基础概念和原理2. 探讨在机器人领域的应用3. 培养学生的机器人编程能力和解决问题的思维能力4. 培养学生的团队合作和创新能力课程大纲:第一周:- 和机器人技术的概述- 机器人的分类和应用领域- 在机器人领域的发展历程第二周:- 机器学习和深度学习的基础知识- 机器学习在机器人领域的应用案例第三周:- 机器人感知技术的概述- 计算机视觉和图像处理在机器人中的应用第四周:- 机器人运动控制和路径规划的基础知识- 运动控制和路径规划算法的实现第五周:- 机器人的语音识别和自然语言处理技术- 语音识别和自然语言处理在机器人中的应用第六周:- 机器人的人机交互和智能系统设计- 人机交互和智能系统设计的原则和方法第七周:- 机器人编程语言和开发工具的介绍- 机器人编程实践：基础编程任务和项目实战第八周:- 机器人编程实践：高级编程任务和项目实战- 学生团队项目展示和评估教学方法:1. 授课: 通过讲授理论知识和案例分析，帮助学生了解和机器人技术的基本原理和应用情况。
2. 实践: 提供学生机器人编程的实践机会，通过编写代码和解决问题的过程，培养学生的动手能力和解决问题的思维能力。
3. 项目: 组织学生团队进行机器人项目实践，鼓励学生在实际情境中应用所学知识，培养学生的团队合作和创新能力。
评估方法:1. 平时表现: 包括课堂参与和讨论、实践任务完成情况等。
2. 作业和项目: 完成书面作业和实践项目，并按时提交。
3. 期末考试: 考察学生对课程内容的理解和应用能力。
资源需求:1. 课本和参考书籍: 提供必要的教学材料和参考书籍。
2. 机器人硬件和软件: 提供适用的机器人硬件设备和编程软件。
3. 实验室或实践场地: 提供适合的实验室或实践场地，用于学生进行实际操作和实践项目。
4. 计算机设备和网络：提供学生进行编程和研究的计算机设备和互联网连接。
机器人课程设计说明书
课程设计说明书设计名称：机器人课程设计题目：自动分货机学生姓名：专业：机械设计制造及其自动化班级： 13机械3班学号：指导教师：日期： 2016 年 1 月 15 日课程设计任务书机械设计制造及其自动化专业 13 年级机械3 班一、设计题目自动分货机二、主要内容利用德国慧鱼公司的“智能创意教具”模型，设计、装配出较有创意的机构或机械设备模型，使用可编程控制器PLC编写控制程序，实现对模型工作状态的正确控制。
三、具体要求1．查阅资料，复习先修课程（如：机电传动控制，数控技术、机械原理、机械设计等）；2．熟悉慧鱼模型组件，设计装配出较有创意的机构模型；3．学习可编程控制器PLC相关内容；4．编制ＰＬＣ控制程序，实现对模型的正确控制；5．整理和撰写设计说明书（不少于1500字，图表除外）。
四、进度安排本课程设计的计划时间为2周，按10个工作日计算，进度安排如下：1、查阅资料，熟悉模型组件，设计装配出较有创意的机构模型2天2、学习可编程控制器PLC相关内容2天3、完成机械模型与PLC的接线设计，编制控制程序3天4、完成整体调试0.5天5、撰写设计说明书2天6、验收及其它0.5天五、完成后应上交的材料1．设计说明书1份，主要内容如下：●课程设计的主要内容和任务；●机构模型的原理图（或实体图），以及模型的工作原理；●机械模型与PLC的接线设计，PLC的程序设计；●结论及心得体会；●参考文献。
2．将设计程序和模型图片，或模型工作过程的录像（最佳）整理好，刻录光盘统一上交。
六、总评成绩指导教师签名日期年月日系主任审核日期年月日目录一、自动分货机的设计简介 (1)1.1 主要内容 (1)1.2任务分析 (1)1.3设计理念 (1)二、自动分货机的设计流程及工作原理 (2)2.1总体工作流程 (2)2.2 进料检测部分 (2)2.3履带传送与颜色检测部分 (3)2.4升降机的升降部分 (4)2.5 卸料板部分 (5)2.6 灯光部分 (5)三、PLC系统控制的工作原理 (6)3.1 PLC在慧鱼接口板的接线 (6)3.2 PLC对模型的接线 (6)3.3 PLC的控制程序 (7)3.4 PLC与模型的调试 (10)四、结论及心得体会 (13)五、参考文献 (14)一、自动分货机的设计简介1.1 主要内容利用德国慧鱼公司的创意模型设计、装配出有创意的机构或机械设备模型，在模型完成之后应用PLC（可编程控制器）编程以及对程序的调试最终能完成对模型的各种功能的控制和模型的各种实现功能。
机器人课程设计说明书
1．绪论 21.1课题背景 31.2 慧鱼机器人 31.3 走进实验室 41.4 按键式传感器 41.5 设计工作原理 51.6慧鱼模型操作规程 62. 移动机器人62.1 移动机器人基础模型72.2 移动机器人仿真图72.3移动机器人结构简图82.4移动机器人仿真程序框图93. 仿生人103.1仿生机器人迈克仿真示意图103.2仿生机器人迈克仿真程序图示103.3仿生机器人结构简图114. 寻光机器人104.1寻光机器人仿真示意图154.2寻光机器人仿真程序框图164.3寻光机器人结构简图165.寻踪机器人145.1寻踪机人仿真示意图155.2寻踪机人仿真程序框图165.3寻踪机器人结构简图16 6．个人总结18 7。
参考文献19摘要1.1课题背景由机器人的发展和快速广泛的被使用，可知科学家对于机器人的功能也相提高，除了超强的逻辑运算、记忆能力及具备类似的自我思考能力，另外在机器人的外表及内部结构，科学家更希望能模仿人类。
对于外在资讯的选集，也透过各种感应器，企图达到类似人类各种触觉的功能，选集了外在环境的资讯，一旦外在环境起了改变，机器人一定要能随着变化，做出该有的反应动作，更新自己的资料库，达到类似人类学习的功能。
移动式机器人形态分为车轮式、特殊车轮式、不限轨道式、不行式等，若是在平坦的地面上移动时，车轮式是最具效率的，不懂机构简单，且具实用性，但其缺点是在凹凸不平的岩地上便不能行走。
此外，因普通车轮无法在阶梯及有段差的地外行走，因此积极研究一种有车轮、三辆以上连结构的特殊形态，及特殊组合的不限轨道式机器人，最近亦努力开发步行机器人，使其能登上阶梯。
本次研究即为移动机器人设计及其在控制器的实现，是说明当移动机器人在轨行动作中若遇到障碍物时会透过微动开关将讯息传回电路板中进行判断，再配合计数器的动作使机器人能避开障碍物并往下个路径前进，知道要到远的目标。
无疑，自动化控制理论本来是要使机器人变聪明。
12节机器人课程设计
12节机器人课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机器人基础知识，包括机器人结构、传感器原理及编程逻辑。
2. 学习并理解机器人相关科学概念，如力学、电子学等，与学科知识相融合。
3. 了解不同类型机器人的应用领域和功能，培养跨学科知识运用能力。
技能目标：1. 培养学生动手操作和团队协作能力，能够完成机器人组装、调试及编程。
2. 提高学生问题解决能力，通过实践任务，学会分析问题、设计方案并优化程序。
3. 培养学生创新思维和编程技巧，能够独立设计和开发简单的机器人应用。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对机器人技术的兴趣，培养探究精神和主动学习态度。
2. 培养学生面对挑战时的自信和毅力，学会相互鼓励、支持与合作。
3. 增强学生环保意识，了解机器人技术在环保领域的应用，培养社会责任感。
本课程针对12节机器人课程设计，结合学生年级特点和教学要求，注重理论知识与实践操作相结合。
课程旨在培养学生综合运用多学科知识解决实际问题的能力，提高创新意识和团队协作精神，为学生未来科技发展奠定基础。
二、教学内容1. 机器人基础知识：包括机器人发展历程、分类及基本结构，涉及课本第二章内容。
- 机器人发展历程及分类- 机器人基本结构及功能2. 机器人编程逻辑与传感器原理：涉及课本第三章内容。
- 编程语言基础与逻辑控制- 常用传感器工作原理与应用3. 机器人组装与调试：结合课本第四章内容，进行实践操作。
- 机器人组装方法与技巧- 调试过程与问题解决4. 机器人应用案例与任务实践：参考课本第五章内容，进行项目式学习。
- 不同场景下的机器人应用案例- 设计与实施具体任务，培养学生的实际操作能力5. 创新思维与编程技巧：结合课本第六章内容，提高学生编程能力。
- 创新思维训练与案例分析- 编程技巧讲解与实践6. 机器人竞赛与团队协作：参考课本附录部分，组织学生参加相关竞赛。
- 竞赛规则与要求- 团队协作与沟通技巧教学内容安排与进度：共12课时，每课时45分钟。
工业机器人课程设计
工业机器人课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握工业机器人的基本概念、工作原理和应用场景，培养学生具备工业机器人的操作和编程能力，提高学生对工业机器人技术的认识和兴趣。
具体来说，知识目标包括：1.了解工业机器人的定义、分类和特点；2.掌握工业机器人的基本组成和工作原理；3.了解工业机器人在工业生产中的应用场景。
技能目标包括：1.能够操作工业机器人进行简单的任务；2.能够编写工业机器人的基本程序；3.能够分析解决工业机器人操作中遇到的问题。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生对工业机器人技术的兴趣和好奇心；2.培养学生具备创新精神和团队合作意识；3.培养学生具备良好的职业素养和责任感。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括工业机器人的基本概念、工作原理和应用场景。
具体的教学大纲如下：1.工业机器人的定义、分类和特点；2.工业机器人的基本组成和工作原理；3.工业机器人在工业生产中的应用场景；4.工业机器人的操作和编程方法；5.工业机器人技术的未来发展。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，让学生了解工业机器人的基本概念、工作原理和应用场景；2.讨论法：通过小组讨论，让学生深入探讨工业机器人的操作和编程方法；3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解工业机器人在工业生产中的应用；4.实验法：通过操作实验设备，让学生亲手实践工业机器人的操作和编程。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用《工业机器人原理与编程》等教材，为学生提供系统的理论知识；2.参考书：提供《工业机器人技术应用》等参考书，为学生提供更多的学习资料；3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，为学生提供直观的学习体验；4.实验设备：准备工业机器人实验设备，为学生提供亲手实践的机会。
机器人设计与工程教学指南说明书
Sponsored Educational Materials
Name
What makes you special? Fill in the boxes with words or pictures.
5 of my favorite things
Activity
4 things I am good at
4 Guide students to use their research to draw a mini-robot design that represents their special qualities and includes their superpowers. For younger students, this drawing can be their final project. Older students will use this sketch to plan and construct a threedimensional robot.
2 Introduce and define the classroom challenge to students. • T oday you will design (or engineer) a
mini-robot that reflects your special qualities and the superpowers that would fit you.
Time 45 minutes (broken into work periods as your classroom schedule allows)
Materials • A ll About Me activity sheet • S ketch paper • C rayons or colored pencils • F or older students: Materials
机械原理课程设计说明书-爬杆机器人
机械原理课程设计设计说明书设计题目：爬杆机器人汽车与交通工程学院学院车辆0806 班设计者：王佳指导老师：王劲松目录1.设计题目……………………………………………１1.1设计目的………………………………………………１1.2设计题目简介…………………………………………１1.3设计条件及设计要求…………………………………１2.运动方案设计……………………………………２2.1机械预期的功能要求…………………………………２2.2功能原理设计…………………………………………２2.3运动规律设计…………………………………………３2.3.1工艺动作分解……………………………………………３2.3.2运动方案选择……………………………………………５2.3.3执行机构形式设计………………………………………６2.3.4运动和动力分析…………………………………………７2.3.5执行系统运动简图………………………………………８3.计算内容……………………………………………８4.应用前景 (10)5.个人小结 (11)6.参考资料 (12)附录 (13)１.设计题目１.１设计目的机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸以及润滑方式等进行构思、分析和计算，并将其转化为制造依据的工作过程。
机械设计是机械产品生产的第一步，是决定机械产品性能的最主要环节，整个过程蕴涵着创新和发明。
目的：为了综合运用机械原理课程的理论知识，分析和解决与本课程有关的实际问题，使所学知识进一步巩固和加深。
１.２设计题目简介课程设计名为爬杆机器人。
该机器人模仿虫蠕动的形式向上爬行，其爬行运用简单的曲柄滑块机构。
其中电机与曲柄固接，驱动装置运动。
曲柄与连杆铰接，其另一端分别铰接一自锁套（即上下两个自锁套），它们是实现上爬的关键结构。
当自锁套有向下运动的趋势时，由力的传递传到自锁套，球、锥管与圆杆之间形成可靠的自锁，阻止构件向下运动，而使其运动的方向始终向上（运动示意见右图）。
机器人课程设计
机器人 课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生了解机器人的基本概念、分类及在各领域的应用。
2. 掌握机器人编程的基础知识，如条件语句、循环语句等。
3. 了解机器人传感器的工作原理及其在自动控制中的应用。
技能目标：1. 培养学生运用机器人编程软件进行简单程序编写的能力。
2. 提高学生动手操作机器人硬件，进行组装、调试和故障排查的能力。
3. 培养学生运用机器人解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机器人技术的兴趣和好奇心，激发学习热情。
2. 培养学生团队协作、沟通表达的能力，增强合作意识。
3. 培养学生面对问题敢于挑战、勇于创新的科学精神。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程以实践性、探究性为主，注重培养学生的动手能力和创新能力。
针对学生的年龄特点和认知水平，课程目标分解为以下具体学习成果：1. 能够描述不同类型机器人的特点和应用场景。
2. 能够编写简单的机器人程序，实现基本功能。
3. 能够操作机器人硬件，完成组装和调试。
4. 能够运用机器人解决实际问题，如自动避障、巡线等。
5. 能够表达对机器人技术的兴趣，愿意参与团队合作和交流。
6. 能够展现出面对问题敢于尝试、勇于创新的精神风貌。
二、教学内容本课程教学内容依据课程目标，结合课本知识体系，分为以下四个部分：1. 机器人基础知识- 介绍机器人的定义、分类及其在各领域的应用。
- 分析机器人关键部件，如驱动器、传感器等。
2. 机器人编程- 概述编程语言基础，如Scratch或Python等。
- 学习条件语句、循环语句等编程结构，编写简单程序。
3. 机器人硬件操作- 学习机器人组装方法，了解各部件功能。
- 掌握机器人调试技巧，进行故障排查。
4. 机器人应用实践- 设计实际任务，如自动避障、巡线等，运用所学的编程和操作技能解决问题。
- 分析案例，探讨机器人技术在生活中的应用。
教学内容安排和进度：第一周：机器人基础知识学习，了解各类机器人和关键部件。
机器人课程设计说明书
...
.
上电复位以及可编程的掉电检测片经过标定的 RC 振荡器片 / 片外中断源 –5 种睡眠模式 : 空闲模式、 ADC噪声抑制模式、省电模式、掉电模式及 Standby 模式。 I/O 和封装– 23 个可编程的 I/O 口– 28 引脚 PDIP 封 装,32 引脚 TQFP封装 ,32 引脚 MLF 封装。工作电压 2.7 - 5.5V (ATmega8L) – 4.5 - 5.5V (ATmega8)。速度等级 0 - 8 MHz(ATmega8L) – 0 - 16 MHz (ATmega8)4 Mhz 时功耗 , 3V, 25 °C工作模式 : 3.6 mA 空闲模式 : 1.0 mA 掉电模式 : 0.5uA
MCS51是指由美国 INTEL 公司生产的一系列单片机的总称。这一系列 单片机包括了好些品种，如 8031， 8051，8751 等，其中 8051 是最典型的 产品，该系列单片机都是在 8051 的基础上进行功能的增、 减、改变而来的。
本课程设计所用的 AT89S52单片机是在此基础上改进而来的。 AT89S52 是一种高性能、低功耗的 8 位单片机，含 8k 字节 ISP 可反复擦写 1000 次 的 FLASH只读程序存储器，兼容标准 MCS51指令系统及其引脚结构，在实 际工程应用中，功能强大的 AT89S52已成为许多高性价比嵌入式控制应用
信号。
1 DB9母头：PC机和 C51系列的 27 轻触开关：用于 AVR单片机复
1 单片机的异步串行通信。
位。
1 C51 系列单片机： AT89S52， 28 舵机和滚轮：宝贝车的运动执
机器人系统课程设计
机器人系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解机器人系统的基本组成，掌握其工作原理。
2. 学生能够掌握机器人编程的基本方法，运用所学知识编写简单的程序。
3. 学生能够了解机器人技术在现实生活中的应用，认识到其对社会发展的意义。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并搭建简单的机器人系统。
2. 学生能够运用编程软件，对机器人进行编程，实现基本功能。
3. 学生能够通过团队合作，解决实际操作中遇到的问题，提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对机器人技术产生兴趣，培养科技创新意识。
2. 学生在团队合作中，学会相互尊重、沟通协作，培养团队精神。
3. 学生通过了解机器人技术在现实生活中的应用，认识到科技对生活的改变，提高社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，注重培养学生的动手操作能力和创新能力。
学生特点：六年级学生对新鲜事物充满好奇，具备一定的动手能力和逻辑思维能力，但团队合作意识有待提高。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手操作和团队合作，培养学生解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 机器人系统的基本组成- 机器人结构- 传感器与执行器- 控制系统2. 机器人工作原理- 信号的接收与处理- 执行器的响应与执行- 反馈与调整3. 机器人编程基础- 编程语言介绍- 编程逻辑与流程控制- 编程实例分析4. 机器人设计与应用- 设计原则与方法- 案例分析：生活中的机器人应用- 机器人竞赛与创新能力培养5. 团队合作与问题解决- 团队合作技巧- 问题分析与解决方法- 实践操作中的团队协作教学大纲安排：第一周：机器人系统的基本组成第二周：机器人工作原理第三周：机器人编程基础第四周：机器人设计与应用第五周：团队合作与问题解决教学内容与教材关联：本教学内容与教材《机器人技术与创新》相关章节紧密结合，涵盖机器人基本原理、编程方法、设计应用等方面，旨在帮助学生全面掌握机器人系统知识，培养实践操作能力和创新精神。
学机器人的课程设计
学机器人的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解机器人的基本概念，掌握其分类、结构和功能；2. 学生了解机器人编程的基本原理，掌握至少一种编程语言；3. 学生了解机器人在生活中的应用，能举例说明。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计简单的机器人动作程序；2. 学生能操作机器人完成特定任务，提高动手实践能力；3. 学生能在团队合作中发挥个人优势，共同解决实际问题。
情感态度价值观目标：1. 学生对机器人技术产生兴趣，培养探究精神和创新意识；2. 学生在课程学习中，树立正确的科技观，认识到科技对社会发展的作用；3. 学生学会尊重他人意见，形成良好的团队合作精神。
课程性质：本课程为选修课程，旨在培养学生的科技创新能力、动手实践能力和团队合作意识。
学生特点：六年级学生具备一定的逻辑思维能力、动手操作能力和团队协作能力，对新鲜事物充满好奇。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，提高创新能力和团队协作能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活中，培养具备科技素养的新时代少年。
二、教学内容1. 机器人基础知识：- 机器人的定义、分类与发展历程；- 机器人的基本结构及其功能；- 机器人传感器及其作用。
2. 机器人编程：- 编程语言的选择与介绍；- 编程基本原理与技巧；- 编程实例分析与实践。
3. 机器人应用与操作：- 机器人在生活中的应用案例分析；- 机器人操作方法与技巧；- 实际操作练习与任务挑战。
4. 团队合作与创新能力培养：- 团队合作方法与沟通技巧；- 创新思维训练与实践；- 团队项目设计与实施。
教学大纲安排：第一周：机器人基础知识学习，了解机器人的发展历程及分类；第二周：学习机器人基本结构及其功能，介绍传感器及其作用；第三周：编程语言学习，掌握基本编程原理与技巧；第四周：分析编程实例，进行实际编程实践；第五周：了解机器人应用，学习操作方法与技巧；第六周：实际操作练习，完成任务挑战；第七周：团队合作与创新思维训练；第八周：团队项目设计与实施，成果展示与评价。
机器人技术基础课程设计
机器人技术基础课程设计一、课程介绍本课程是机器人技术的基础课程，旨在提供机器人技术的基本概念、原理和实践操作能力，使学生对机器人技术有更深刻的认识和理解。
本课程将首先介绍机器人的概念和分类，然后介绍机器人的各项技术，包括机电一体化、控制系统、机器视觉等。
最后介绍现代机器人技术的应用领域和展望，包括工业制造、服务业、医疗保健、农业等。
二、课程目标通过本课程的学习，学生应能掌握以下技能和实践能力：•熟悉机器人的基本概念和分类；•掌握机器人的各项技术，包括机电一体化、控制系统、机器视觉等；•能够实践操作机器人设计和编程；•了解现代机器人技术的应用领域和展望；三、课程大纲1. 机器人的基本概念和分类•机器人的基本概念和历史发展；•机器人的分类和应用领域；•机器人技术的产业现状和未来发展趋势；2. 机器人的机电一体化技术•机器人的结构和工作原理；•机器人的传感器和执行器；•机器人的电机驱动和控制系统；3. 机器人的控制系统技术•机器人的控制系统概述；•机器人的控制器和编程方法；•机器人的控制算法和软件开发；4. 机器人的机器视觉技术•机器人的机器视觉概述；•机器人的图像处理和分析技术；•机器人的目标识别和定位方法；5. 现代机器人技术的应用和展望•工业、服务业、医疗保健、农业等领域的机器人应用；•机器人技术的未来发展趋势和挑战。
四、课程实践本课程还将提供多个实践环节，学生将能够实践操作机器人设计和编程，包括：1.机械臂的简单控制；2.机器人运动轨迹的规划和控制；3.机器人的视觉识别和定位；4.机器人的仿真设计和调试。
五、考核方式1.课堂出勤和表现占20%；2.期中考核占30%；3.实践操作和报告占30%；4.期末考试占20%。
六、参考书目1.Crg, J. J. (2005). Introduction to Robotics.2.张文恭，机器人：基本原理与应用（第三版），北京：清华大学出版社，2015。
- 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)。
光强传感器应用
在农业生产、气象环保等工作中，光照强度是环境监测中的重要参数。尤其是在温室大棚中，光强对作物有着决定性的作用。所以光强传感器应用于室内光照度的测定，光源强度与距离间关系的研究。
1.2机器人的技术组成
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。
1.3课程设计的目的和要求
1.3.1目的
（1）进一步了解“创意之星”标准版套件；
（2）初步学习人形机器人的步态规划；
（3）深入学习AVR控制器的使用方法；
机器人传感器根据检测对象的不同可分为内部传感器和外部传感器。
a.内部传感器：用来检测机器人本身状态（如手臂间角度）的传感器。多为检测位置和角度的传感器。
b.外部传感器：用来检测机器人所处环境（如是什么物体，离物体的距离有多远等）及状况（如抓取的物体是否滑落）的传感器。具体有物体识别传感器、物体探伤传感器、接近觉传感器、距离传感器、力觉传感器，听觉传感器等。
2.3 传感器
传感器是自动化系统和机器人技术中的关键部件，作为系统中的一个结构组成，其重要性变得越来越明显。传感器技术它综合了多方面的知识，在近几年体现尤为突出。人类具有五种感觉(视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉)。机器人需要通过传感器得到这些感觉信息。目前机器人只具有视觉、听觉和触觉，这些感觉是通过相应传感器得到的。
伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降，伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的 三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。
舵机是遥控模型控制动作的动力来源，不同类型的遥控模型所需的舵机种类也随之不同。
舵机主要是由外壳、电路板、无核心马达、齿轮与位置检测器所构成。其工作原理是由接收机发出讯号给舵机，经由电路板上的 判断转动方向，再驱动无核心马达开始转动，透过减速齿轮将动力传至摆臂，同时由位置检测器送回讯号，判断是否已经到达定位。位置检测器其实就是可变电阻，当舵机转动时电阻值也会随之改变，藉由检测电阻值便可知转动的角度。一般的伺服马达是将细铜线缠绕在三极转子上，当电流流经线圈时便会产生磁场，与转子外围的磁铁产生排斥作用，进而产生转动的作用力。
第二章硬件设计
机器人的硬件主要包括主控板、电机以及传感器。
2.1 结构设计
1)MultiFLEX2-AVR控制器，1块；
2)多功能调试器和线，1套；
3)光强传感器，2个；
4)舵机，8个；
5)连接件，若干。
舵机：
控制器：
人形机器人
2.2 驱动方案
驱动系统是向机械结构系统提供动力的装置。采用的动力源不同，驱动系统的传动方式也就不同。驱动系统的传动方式主要有四种：液压式、气压式、电气式和机械式。电力驱动是目前使用最多的一种驱动方式，其特点是电源取用方便，响应快，驱动力大，信号检测、传递、处理方便，并可以采用多种灵活的控制方式，驱动电机一般采用步进电机或伺服电机，目前也有采用直接驱动电机，但是造价较高，控制也较为标型机器人
院系
班级
姓名
系 主 任
教研室主任
指导教师
第一章绪论
1.1概述
人形机器人是机器人研究中的重要分支，它涉及到机器人制造中的各个领域，如自主行为控制、人工智能、动态管理、机械设计等，在一定程度上代表着机器人研究的尖端水平，与其它机器人（工业机器人、蛇形机器人、轮式移动机器人等）相比，具有三个基本特征：（1）能在人们所处的现实环境中工作；（2）能使用人们所用的工具；（3）具有人的形状。此外，还有摄像处理、语音处理以及一系列传感器信号的处理，可见，人形机器人对各项技术领域提出了更高的要求。
电动机也称电机（俗称马达），在电路中用字母“M”（旧标准用“D”）表示。它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。电动机按结构及工作原理可分为直流电动机，异步电动机和同步电动机。同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同布电动机。异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。
2.3.1光强传感器
光强传感器是一种感应光的强弱并进行显示、处理的测量装置。使它可以完成多种光学实验，诸如比较光强和距离的关系；研究光的干涉、衍射、偏振；在不同光源下测量光的相对强弱；研究不同光源的明、暗变化等。常用于生物、化学实验中。
光强传感器结构
光强传感器结构图如下：为降低光敏元件的工作环境温度而在传感器外壳上装有两个引入冷却水的导管。
（4）深入学习模拟量传感器的使用方法。
1.3.2要求
（1）设计一个简单的双足机器人系统，该机器人能够模仿人类行走方式迈步行进，能感知光源，并能转向光源，朝光源前进；
（2）进行结构设计，每个足要包括腕、膝、胯三个关节，画出机器人的机构运动简图；
（3）进行步态分析，并编写前进、左转、右转的步态流程；
（4）用 设计完整的双足机器人追光程序；
压盖是压紧透光的石英玻璃窗，防止漏气，并与外壳相连，密封冷却水。
铜套筒的作用是密封水，以免冷却水进入光敏元件与石英玻璃组成的空间。图上的软套管能是光敏元件在轴向固定，不因振动而变化，套筒作安装光敏元件之用。此外，图上的光电池，绝缘薄膜，内套筒可用光敏二极管代替。这种结构的有点是拆卸方便。
1-
光强传感器原理