智能循迹小车制作方法详解分析

BF-1餐饮服务机器人实验报告册

院系名称：

专业班级：

学生姓名：

协会：

目录

目录 (1)

第一章绪论 (2)

1.1机器人在当今的重要性 (2)

1.2机器人的发展与现状 (2)

1.3我与机器人 (2)

第二章实验报告 (3)

2.1实验名称 (3)

2.2实验目的 (3)

2.3实验器材 (3)

2.4实验原理 (3)

2.5实验步骤 (3)

2.6数据分析 (4)

2.7结论 (4)

2.8误差讨论 (4)

第三章方案设计与论证 (5)

3.1移动平台 (5)

3.2控制模块 (5)

3.3驱动模块 (6)

3.4循迹模块 (8)

3.5稳压模块 (8)

第四章程序与调试 (10)

4.1有关C51单片机 (10)

4.2开发环境 (10)

4.3程序框图 (10)

4.4调试过程 (10)

第五章附件 (12)

5.1 BF-1机器人实图 (12)

5.2 BF-1机器人餐厅 (12)

5.3 BF-1机器人部分硬件图 (13)

5.4 BF-1机器人电路原理图 (14)

5.5 BF-1机器人程序框图 (16)

5.6 BF-1程序 (17)

致谢 (24)

参考文献 (24)

第一章绪论

1.1机器人在当今的重要性

随着社会的发展，工业生产量越来越大，单单靠人来工作是不行的，机器人的出现从一定程度上解决了这一问题。尤其在中国，社会正在进入老龄化，除了生产之外还需要有很大一部分人力来照顾老人，但是如果有机器人来替我们完成部分工作，就可以缓解社会压力。机器人研究涉及的学科涵盖机械、电子、传感器、驱动与控制等多个领域，过去，对机器人行业有过重大贡献的人数不胜数。不过，从简单的时间线已经能够看出，从第一代工业机器人、第二代带有“感觉”的机器人到第三代智能机器人，机器人的体积越来越小，与PC结合得越来越紧密。说不定，个人机器人就快成为现实了。

1.2机器人的发展与现状

1920年捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻小说《罗萨姆的机器人万能公司》中，根据Robota(捷克文，原意为“劳役、苦工”)和Robotnik(波兰文，原意为“工人”)，创造出“机器人”这个词。之后机器在短短的几十年间飞速发展，到今天，机器人技术在一些发达国家已经相当成熟。

1954年美国人乔治·德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人，并注册了专利。这种机械手能按照不同的程序从事不同的工作，因此具有通用性和灵活性。

1968年美国斯坦福研究所公布他们研发成功的机器人Shakey。它带有视觉传感器，能根据人的指令发现并抓取积木,不过控制它的计算机有一个房间那么大。Shakey可以算是世界第一台智能机器人，拉开了第三代机器人研发的序幕。

1999年日本索尼公司推出犬型机器人爱宝(AIBO)，当即销售一空，从此娱乐机器人成为目前机器人迈进普通家庭的途径之一。

2002年丹麦iRobot公司推出了吸尘器机器人Roomba，它能避开障碍，自动设计行进路线，还能在电量不足时，自动驶向充电座。Roomba是目前世界上销量最大、最商业化的家用机器人。

2006年 6月，微软公司推出Microsoft Robotics Studio，机器人模块化、平台统一化的趋势越来越明显，比尔·盖茨预言，家用机器人很快将席卷全球。

在中国近几年机器人研究也有所发展，但是与发达国家的技术还有相当大的差距，机器人知识在民间的普及还不够全面。作为当今大学生，我们应该学着接触科学前沿，努力学习，丰富自己的知识储备，为我国的机器人发展做出自己的贡献。

1.3我与机器人

在很小时候就喜欢看类似于《铁臂阿童木》之类有关机器人的动画片，后来在电视上看到大学生机器人比赛，总幻想有一天自己也可以拥有一个属于自己的机器人。有这个梦想很多年了，大学给我了一个接触机器人的机会，使得我可以在这方面努力。虽然距离正真意义上的机器人还有很长的路要走，但是目前的小制作还是给我在追求梦想多的道路上很大的动力。我会坚持自己的梦想，刻苦钻研，使自己在这方面的道路上可以走的更远。

第二章 实验报告

2.1实验名称

BF-1机器人的设计与制作

2.2实验目的

验证BF-1机器人的可实现性，学习相关的电路和编程知识，对机器人有些基本的认识，扩展自己的思维方式，强化自己的动手能力。

2.3实验器材

1．主要元件列表：

2.主要工具：电烙铁、锡丝、螺丝刀、剪刀、钳子、电钻。

2.4实验原理

单芯片计算机可以像电脑一样写入程序发出指令。（原理图见第五章_附件_5.4_ BF-1机器人电路原理图。）

2.5实验步骤

1.在网上搜集相关资料，设定整个方案的大致轮廓。学习电路、单片机的基本知识，熟悉相关软件的使用方法。

序号 元件 规格 数量

备注 序号 元件 规格 数量 备注 1 单片机 STC89C52 1

21 三极管 8050 1 2 电机驱动 L298n 1

22 蜂鸣器 1 有源 3 电压比较器 Lm339 1

23 数码管 1 八段一位 4 稳压管 L7805CV 1

24 排针 40P 2 宽体 5 电阻1 220 4

25 杜邦线 10cm 20 6 电阻2 330 12

26 IC 座1 14P 1 7 电阻3 5.1k 8

27 IC 座2 40P 1 8 电阻4 10k 2

28 电池盒 1 六节5号 9 电容1 30pF 2

29 万用板1 5*7cm 1 10 电容2 0.1uF 4

30 万用板2 7*9cm 2 11 电容3 10uF 1

31 万用板3 9*1cm 1 12 电容4 100uF 1

32 减速电机 2 13 电容5 470uF 1

33 轮子 6cm 2 14 电位器 10k 4

34 电机固定架 2 配套电机 15 二极管 IN4007 8

35 万向轮 1 16 晶振 11.0592MHz

36 铜柱1 M3*10mm 8 17 红外对管 TCRT5000 5

37 铜柱2 M3*30mm 10 18 自锁开关 1

38 螺丝 M3*5mm 19 按键开关 5

39 螺母 M3 20 发光二极管 3

40 排线 布线用