移动机器人平台毕业设计
机器人毕业设计
1机器人国内外发展概况1.1 机器人定义我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器”。
在研究和开发未知及不确定环境下作业的机器人的过程中，人们逐步认识到机器人技术的本质是感知、决策、行动和交互技术的结合。
随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深，机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。
结合这些领域的应用特点，人们发展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器，如移动机器人、微机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、空中空间机器人、娱乐机器人等。
对不同任务和特殊环境的适应性，也是机器人与一般自动化装备的重要区别。
这些机器人从外观上已远远脱离了最初仿人型机器人和工业机器人所具有的形状，更加符合各种不同应用领域的特殊要求，其功能和智能程度也大大增强，从而为机器人技术开辟出更加广阔的发展空间。
1.2机器人国内外发展概况首先介绍一下机器人产生的背景，机器人技术的发展，它应该说是一个科学技术发展共同的一个综合性的结果，同时，为社会经济发展产生了一个重大影响的一门科学技术，它的发展归功于在第二次世界大战中各国加强了经济的投入，就加强了本国的经济的发展。
比如说日本，战后以后开始进行汽车的工业，那么这时候由于它人力的缺乏，它迫切需要一种机器人来进行大批量的制造，提高生产效率降低人的劳动强度，这是从社会发展需求本身的一个需求。
另一方面它也是生产力发展的需求的必然结果，也是人类自身发展的必然结果，那么人类的发展随着人们逐渐的这种社会发展的情况，人们越来越不断探讨自然过程中，在改造自然过程中，认识自然过程中,来需求能够解放人的一种奴隶。
那么这种奴隶就是代替人们去能够从事复杂和繁重的体力劳动，实现人们对不可达世界的认识和改造，这也是人们在科技发展过程中的一个客观需要。
机器人控制系统设计(毕业设计)文献综述
(2)控制系统的硬件结构通过小组初步讨论决定控制计算机使用研华的主机，运动控制卡选用ADT（深圳众为兴），电机选用伺服电机。
(3)控制系统的软件部分主要采用VC进行编程，构建一个控制系统平台，在程序中给定坐标后，实现机械手从一点移动到另一点进行上下料的搬运工作。
之所以使用VC，一方面，ADT 的运动控制卡支持VC进行编程，另一方面，使用VC进行编程比较灵活，易于改进和变化。
(4)电路图部分根据所选的硬件设备，使用Protel进行绘制。
三、作者已进行的准备及资料收集情况在设计之前，翻阅了多篇关于机器人方面的书籍。
对于控制系统的发展及其在机器人上的应用都有了相关的了解，这为建立机器人控制系统的模型做了一些前期准备工作。
在此期间，还自学Protel和Solidworks等软件，为控制系统的电路设计和程序设计做好了准备。
还借了《单片机基础》、《48小时精通Solidworks2014》、《工业机器人》等书籍便于今后设计过程翻阅参考。
四、阶段性计划及预期研究成果1.阶段性计划第1周：阅读相关文献（中文≥10篇，英文≥1篇），提交文献目录及摘要。
第2周：翻译有关中英文文献，完成文献综述、外文翻译，提交外文翻译、文献综述。
第3~6周：控制系统总体设计，提交设计结果。
第7~11周：硬件元器件的选型、I/O口接线图，提交设计结果第,12~14周：软件编程，装配图。
第15周：工程图绘制，工程图。
第16周撰写毕业设计说明书，提交论文，准备答辩。
2.预期的研究成果(1)通过该课题的完成，能让自己对控制系统的开发设计及应用有全面的了解，增强对控制系统的设计能力。
(2)通过该课题的完成，综合考虑无负载条件和有负载条件下的工况要求，通过减少扰动误差来提高系统精度。
五、参考文献1．刘文波，陈白宁，段智敏编著,工业机器人. 东北大学出版社, 2007.12.2．王承义著, 机械手及其应用.机械工业出版社, 1981(TP241/2).3．(苏)尤列维奇著, 新时代出版社,机器人和机械手控制系统. 1985(TP24/1). 4．机械结构《工业机械手》编写组编,工业机械手.上册, 上海科学技术出版社, 1978( TP241/1:1)5．王淑英.电气控制与PLC的应用. 机械工业出版社，2007.6．张奇志,周亚丽编著. 机器人学简明教程. 西安电子科技大学出版社,2013.04(TP242/103)7. Saeed B. Niku著. 机器人学导论:分析、控制及应用:analysis, control, applications (美). 电子工业出版社, 2013(TP24/36).8. 布鲁诺·西西利亚诺, (美) 欧沙玛·哈提卜编辑. 机器人手册(意). 机械工业出版社,2013 (TP242-62/1)9.金广业编译.工业机器人与控制.东北大学出版社,1991.310.周伯英编著.工业机器人设计.机械工业出版社,199511.(俄)索罗门采夫主编.工业机器人图册.机械工业出版社,1993.512. A. Mohammadia, n, M. Tavakoli b, nn, H. J. Marquez b, F. Hashemzadehb.Nonlinear disturbance observer design for robotic manipulators. Control Engineering Practice 21 (2013) 253–267六、指导教师审阅意见签名年月日。
搬运码垛机器人毕业设计
搬运码垛机器人毕业设计标题：搬运码垛机器人设计与实现一、引言随着现代工业生产的迅猛发展，自动化生产已经成为工业生产的主要趋势。
其中，机器人技术的快速发展已经成为自动化生产的重要组成部分。
机器人的广泛应用不仅提高了生产效率，还有效地减少了人力资源的使用，降低了劳动强度，提高了生产质量。
本文以搬运码垛机器人为主题，详细介绍了其设计和实现。
二、设计目标本设计旨在实现一个自动化搬运码垛机器人，具备以下功能：1.实现对不同尺寸、不同重量的货物的搬运和垛码；2.具备自适应能力，能够根据环境变化灵活调整搬运路径；3.具备安全性，能够保证人员和货物安全；4.操作简便，可通过不同设备和方式进行控制。
三、硬件设计1.机械臂：采用多关节机械臂，具备广泛的运动范围和搬运能力；2.轮式底盘：用于机器人的移动和定位，具备良好的稳定性和灵活性；3.传感器：通过安装在机器人上的传感器获取环境信息，如距离、重量、能量等；4.控制系统：包括单片机、驱动电路和输入输出设备，用于控制机器人的运动和操作。
四、软件设计机器人的软件设计主要包括路径规划、自适应调整和安全控制等功能：1.路径规划：通过算法计算最优路径，将搬运过程中的轨迹规划为自动获取到的最短路径；2.自适应调整：通过传感器获取环境信息，根据实时数据进行路径调整，避免障碍物和优化运输效率；3.安全控制：通过设置监控系统和传感器，确保机器人在搬运和垛码过程中不会对人员和物品造成伤害；4.用户界面：设计一个友好的用户界面，可以通过需要搬运或者垛码的货物参数进行设置。
五、实验与验证在设备完成设计后，需要进行实验和验证，确保其具备预期功能和要求。
1.运动测试：通过控制系统测试机器人的各项运动功能，包括前进、转向、抓取和放置等动作；2.环境适应性测试：在不同环境中进行测试，验证机器人是否能够适应各种情况下的运动和搬运；3.安全性测试：测试机器人在操作过程中是否能够实时感知到周围环境并避免碰撞；4.效率测试：测试机器人的搬运速度和准确性，与手工操作进行对比。
基于RobotStudio机器人毕业仿真设计
附件：毕业论文（设计）封面格式学生毕业论文(设计)基于RobotStudio工业机器人电机装配工作站虚拟仿真设计教学系(部)：XXXXXXX专业.年级： XXXXX_学号：_XXXXXXX学生姓名：XXXXX成绩：_____87____________指导教师：_XXX年月日目录1 设计背景1.1 设计背景1.2 设计意义1.3 设计的主要内容2.设计要求3.机器人选型与工作站布局3.1 设计流程图3.2 机器人选型3.3 总体框架3.2 机器⼈模型选择与使用的模块4 仿真系统的设计4.1 I/O板与机器人信号4.2 Smart 组件设计4.3 示教器程序编写4.4 总流程程序编写5 总结展望5.1 总结5.2 展望参考⼈献基于RobotStudio工业机器人电机装配工作站虚拟仿真设计摘要：在制造企业产品设计和制造的过程中，计算机仿真一直是不可或缺的工具，它在各种电器，汽车配件生产，工厂加工等方面发挥了巨大作用。
制造业竞争的日趋激烈，人们对机器人的设计提出更高的要求：用仿真设计出框架，实现直接装备。
从发展的历程来看，机器人是仿真技术在制造业中应用的新趋势。
本篇主要论述机器人对工作站三个完整工件的装配，需要用到I/O信号、Smart 组件、机器人示教器等；并在仿真设计中提高自己对软件的使用能力，增加专业知识，提高逻辑能力。
1 设计背景与意义1.1 设计背景在许多从事机器人研究的部门都装备有功能较强的机器人仿真软件系统，它们为机器人的研究提供了灵活和方便的工具。
例如，美国Cornell 大学开发了一个通用的交互式机器人图形仿真系统INEFFABELLE，它不是针对某个具体机器人，而是利用它可以很容易建立所需要的机器人及环境的模型，并且具有图形显示和运动的功能。
西德Saarlandes大学开发了一个机器人仿真系统R0BSIM，它能进行机器人系统的分析、综合及离线编程，。
MIT开发了一个机器人CAD软件包OPTARMⅡ，它可用于时间最优轨迹规划的研究。
AGV路径规划设计
从20世纪50年代末到60年代初期，计算机技术开始应用到自动化生产线上，出现了最初的计算机控制系统。这一时期就有多种类型的AGV用于工厂和仓库，1960年欧洲就安装了各种形式、不同水平的AGVs220套，使用AGV1300多台。20世纪70年代，由于欧洲的公司对托盘的尺寸和结构进行的标准化，促进了AGV的进一步发展。70年代中期，由于微处理器技术和计算机技术的相结合发展，伺服驱动技术的成功促进了复杂控制系统的改进，并设计出更为灵活的AGV。1973年，瑞典的VOLVO汽车公司和Schindler-Dighton公司就联合研发了多种AGV，并在KALMAR轿车厂的装配线上大量采用了AGV进行计算机控制装配作业，扩大了AGV的使用范围。70年代末，欧洲约装备了520个AGV系统，共有4800台小车。其应用领域分布为：汽车工业（57%），柔性制造系统FMS(8%)和柔性装配系统FAS(44%)。当时，欧洲的AGV的发展很快，已经成为AGV技术研发与运用的中心，为各大企业带来了巨大的经济效益。
2、查阅文献资料，明确研究方向，运用运筹学的相关理论和方法对AGV系统路径优化问题进行分析和研究，构建图论系统模型和路径规划优化方法。
扫地机器人毕业设计
扫地机器人毕业设计简介扫地机器人是一种能够自动执行清扫任务的智能家居设备。
毕业设计将致力于设计、开发和实现一款高效、可靠的扫地机器人，并通过机器学习技术使其能够自主导航、规划清扫路径并完成清扫任务。
系统需求本文档将对扫地机器人毕业设计的系统需求进行详细阐述，包括硬件要求、软件要求和功能要求等。
硬件要求•电机：扫地机器人需要配备强力的直流电机，使其能够在不同地面上灵活移动。
•传感器：扫地机器人需要搭载多种传感器，如超声波传感器、红外线传感器和摄像头等，以实现环境感知和障碍物检测。
•电池：为了满足长时间工作的需求，扫地机器人需要搭载高容量的可充电电池。
•控制系统：扫地机器人需要配备微控制器和电路板等控制系统，以实现各种功能的控制。
•运动部件：扫地机器人需要配备轮子、驱动装置和悬挂系统等运动部件，以保证机器人能够自由移动。
软件要求•操作系统：设计一个基于Linux的嵌入式操作系统，以提供良好的系统管理和资源调度。
•环境感知算法：通过机器学习算法，对传感器获取的环境信息进行处理和分析，以实现障碍物检测和距离计算等功能。
•自主导航算法：设计一种自主导航算法，使扫地机器人能够规划清扫路径并进行智能导航，避免碰撞和卡住。
•清扫算法：优化清扫算法，使扫地机器人能够高效地进行地面清扫，并确保每个区域都得到充分清洁。
功能要求•自主导航：扫地机器人应能够通过环境感知和自主导航算法，实现智能移动和路径规划。
•清扫功能：扫地机器人应能够通过清扫算法，对目标区域进行高效、全面的清扫。
•障碍物避开：扫地机器人应能够通过环境感知和自主导航算法，避免与障碍物碰撞并进行相应的规避动作。
•电量管理：扫地机器人应具备智能的电量管理功能，能够及时返回充电座并充电，以保证长时间工作的能力。
•远程控制：扫地机器人应支持远程控制功能，方便用户对机器人进行操作和指导。
实施计划本章节将详细介绍扫地机器人毕业设计的实施计划，包括项目进度、资源分配和风险管理等。
智能机器人设计毕业论文
.. 目录第1章. 绪论 (3)1.1智能机器人技术发展的重要意义 (3)1.2国内外机器人的发展史 (3)1.2.1 国外机器人的发展历史 (3)1.2.2 国内机器人的发展历史 (4)1.3服务机器人的特点关键技术 (4)1.4本论文的主要研究内容 (5)1.5本章小结 (5)第2章.物体检测与报警机器人的总体设计 (6)2.1概述 (6)2.2主要组成 (6)2.2.1 头部旋转机构 (6)2.2.2 主体部 (7)2.2.3 电机 (7)2.3主要技术参数 (8)2.4.电机的选型 (8)2.4.1 驱动机构的组成. (8)2.4.2 步进电机的选型比较 (9)2.4.3 步进电机的选型计算 (10)2.5蜗轮蜗杆传动的选型设计 (12)2.6电机的效核..................................... 错误!未定义书签。
2.7轴的较核及联件的选型........................... 错误!未定义书签。
2.7.1. 蜗杆轴的较核. ............................. 错误!未定义书签。
2.7.2. 蜗杆轴上轴承的选型........................ 错误!未定义书签。
2.7.3. 蜗轮轴的较核. ............................. 错误!未定义书签。
2.7.4. 蜗轮轴上轴承的选型........................ 错误!未定义书签。
2.7.5. 键的较核.................................. 错误!未定义书签。
2.7.6. 联轴器的选型.............................. 错误!未定义书签。
2.8本章小结....................................... 错误!未定义书签。
第3章. 驱动机构及其控制方式......................... 错误!未定义书签。
搬运码垛机器人毕业设计
搬运码垛机器人毕业设计1. 引言搬运码垛机器人是一种自动化装卸货物的设备，它可以高效地从一个位置将货物搬运到另一个位置。
本文将介绍一个基于码垛机器人的毕业设计项目。
2. 设计目标本毕业设计的目标是设计和开发一种搬运码垛机器人，能够实现以下功能： - 通过视觉系统识别并定位堆码地点； - 利用机器人臂和夹爪完成货物搬运； - 自动化控制系统实现自主导航和路径规划； - 系统具备高度安全性和可靠性。
3. 毕业设计的硬件系统3.1 机器人底盘机器人底盘是整个系统的基础，它提供了机器人移动的能力。
我们将采用Omni轮底盘，因其具备良好的机动性和灵活性。
3.2 视觉系统视觉系统用于定位和识别堆码的位置。
我们将使用相机和图像处理算法，能够有效地检测和识别货物的位置和状态。
3.3 机械臂和夹爪机械臂和夹爪用于搬运货物。
我们将采用多关节机械臂和可调节夹爪，以适应不同尺寸和形状的货物。
3.4 自动化控制系统自动化控制系统是整个系统的核心，负责控制机器人的移动、机械臂和夹爪的操作，以及路径规划和导航等功能。
我们将使用嵌入式控制器和ROS（机器人操作系统）来实现。
4. 毕业设计的软件系统4.1 路径规划与导航路径规划与导航是搬运码垛机器人的重要功能之一。
我们将使用SLAM（同步定位和地图构建）算法进行环境建模和地图生成，以及A*算法进行路径规划和导航。
4.2 机器视觉算法机器视觉算法包括图像处理和目标识别等技术。
我们将使用OpenCV等开源库进行图像处理，并采用卷积神经网络（CNN）和支持向量机（SVM）等算法进行目标识别。
4.3 控制与通信控制与通信模块包括机器人的控制和与其他设备的通信。
我们将使用嵌入式控制器和ROS进行机器人的控制，以及使用TCP/IP和串口等协议进行通信。
5. 毕业设计的测试与验证为了验证搬运码垛机器人的设计和功能，我们将进行一系列的测试和实验。
首先，我们将进行单元测试来验证各个模块的功能和性能。
移动式服务机器人毕业设计任务书格式
徐州工程学院毕业设计（论文）任务书学院（系）：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：李荣慧学号：20100605109 设计(论文)题目：移动式服务机器人的结构设计起迄日期:2013年12月26日~ 2014年5月24日指导教师:马西良教研室主任:发任务书日期: 2013 年 12 月 21日毕业设计（论文）任务书1．毕业设计的背景：近年来全球机器人行业发展迅速，据国际机器人联合会（IFR，International Faderation of Robtics）2008年9月发布的数据，2007年全球机器人行业总销售量比2006年增长10%。
到2010年，全球机器人年销量将达到910万个。
人性化、重型化、智能化已经成为未来机器人产业的主要发展趋势。
进入二十一世纪，人们已经愈来愈亲身地感受到机器人深入生产、生活和社会的坚实步伐。
一方面随着各个国家老龄化越来越严重，更多的老人需要照顾，社会保障和服务的需求也更加紧迫，老龄化的家庭结构必然使更多的年青家庭压力增大，而且生活节奏的加快和工作的压力，也使得年轻人没有更多时间陪伴自己的孩子，随之酝酿而生的将是广大的家庭服务机器人市场。
另一方面服务机器人将更加广泛地代替人从事各种生产作业, 使人类从繁重的、重复单调的、有害健康和危险的生产作业中解放出来。
多年前，家庭服务机器人的概念还和普通老百姓的生活相隔甚远，广大消费者还体会不到家庭服务机器人的科技进步给生活带来的便捷。
而如今，越来越多的消费者正在使用家庭服务机器人产品，概念不再是概念，而是通过产品让消费者感受到了实实在在的贴心服务。
地面清洁机器人地宝、自动擦窗机器人窗宝、空气净化机器人沁宝、家庭服务机器人都是具有前瞻眼光的产品。
目前销量最好的地宝产品已经走进了千家万户，申报加盟的经销商越来越多，终端布局日趋密集，电子商务也在如火如荼地开展。
家庭服务机器人这块蓝海市场的市场潜力正在被慢慢挖掘。
2．毕业设计(论文)的内容和要求：内容：多方面了解国内外家庭服务机器人的发展状况，特别是家庭服务机器人结构的设计。
(完整版)河海大学毕业设计(论文)
编号：审定成绩：毕业设计（论文）课题移动机器人的环境勘测与绘图专业年级机械工程及自动化姓名吴来斌指导教师郭老师评阅人二○一四年五月摘要移动机器人的环境勘测与绘图移动机器人环境勘测与绘图是机器人研究领域的一个热点问题。
超声传感器和红外传感器在移动机器人中的应用大大提高了机器人探测环境的能力。
利用传感器采集到的大量数据可以进行环境地图的创建。
本文主要研究在上位机中如何处理观测数据的问题。
本文介绍的环境勘测主要是采用1个超声波传感器和6个红外传感器协同工作，超声波传感器的数据用来进行地图创建，红外传感器主要辅助机器人进行有效的避障。
采用了NI公司的Lab WindowsCVI虚拟仪器软件建立环境地图，并进行数据处理。
由于超声传感器本身存在测距误差、散射角度大、镜像点多等问题，因此在数据处理时，通过C语言算法对数据点进行有效控制，去除大量不确定数据。
在直线走廊、L形墙角、U形环境等实验条件下进行了数据采集与数据处理测试。
取得了比较好的效果，对环境仿真程度比较逼真。
【关键词】移动机器人环境勘测地图创建 Lab WindowsCVIENVIRONMENT EXPLORATION AND MAPBUILDINGBY MOBILE ROBOTAbstractEnvironment exploration and map building by mobile robot is a the robot research field. Ultrasonic sensor and infrared sensor are used by mobile robot and they increase robot’s ability of environment exploration. Using a lot of data gathered by sensors, we can build the environment map.This paper research data in the PC. In this paper , single ultrasonic sensor cooperated with 6 infrared sensors to explore the environment. The data by ultrasonic sensor is used for map building, and infrared sensors is angle, mirror image. so in the data process, we control the data point by C arithmetic and delete lots of uncertainty data. In the experiments of beeline aisle, encoignure of L shape, U form, we collect environment data and do the test of data treatment. Form these experiments, we achieve the purpose.【Key words】mobile robot environment exploration map buildingLabwindowsCVI目录第一章前言 (1)1.1 课题背景与意义 (1)1.2 代表性的研究工作 (2)第二章研究的主要内容 (3)2.1 机器人的自定位 (4)2.2 移动机器人探测环境的传感器技术 (5)2.3 多传感器信息的融合 (7)第三章传感器的介绍 (8)3.1 超声波传感器 (8)3.2 红外传感器 (12)3.3 多传感器的数据融合与控制决策 (13)第四章环境地图的表示方法 (15)4.1 拓扑图 (16)4.2 特征图 (16)4.3 网格图 (17)4.4直接表征法 (17)第五章环境地图创建设计方案 (18)5.1障碍点位置的推算 (19)5.2 软件设计 (23)5.3 不确定信息处理 (26)第六章实验仿真 (29)6.1 直线走廊环境 (29)6.2 L型环境 (30)6.3 U形环境 (31)第七章结论与研究展望 (32)7.1多智能机器人协调探测 (32)7.2实时在线探测 (33)7.3多传感器信息融合 (33)7.4三维环境地图构建 (33)致谢 (34)参考文献 (35)第一章前言1.1 课题背景与意义移动机器人的环境勘测与地图创建是机器人领域的热点研究问题。
履带式移动机器人平台设计
河北工业大学城市学院 毕业设计说明书作者：王佳 学号：063268系：机械工程专业：机械设计制造及其自动化题目：多感官履带式移动机器人平台设计指导者：丁承君 教授(姓名) (专业技术职务)评阅者：(姓名) (专业技术职务)2010年 6 月 1日毕业设计中文摘要多感官履带式移动机器人底盘设计摘要：多感官履带机器人是国家高技术发展研究计划（863）支持项目之一，包括双节履带直流伺服驱动底盘和机器人多感官头部以及传感器系统和计算机控制系统。
本题目的设计目标是完成底盘机械结构设计，完成底盘驱动系统的电机功率扭矩等参数计算校核、选型。
本设计利用了机械设计、机械制造、机电传动等专业知识，解决多感官履带式机器人移动平台的驱动、移动平台的机械系统设计以及多节履带和附属部件的设计。
本设计的具有较强的实用性，可以作为各种移动机器人平台以及其它移动设备的载体。
关键词： 机器人 平台设计 履带设计毕业设计（论文）外文摘要Title The Chassis Design of Multi-sensory Crawler-type Mobile RobotAbstractThe multi-sensory crawler robot , which includes the twin-crawler DC servo drive chassis and multi-sensory robot head as well as the sensor systems and computer control systems , is one of the items supported by The National High Technology Research and Development Program (863 Program).This subject is designed to complete the chassis mechanical structure design,to complete the parameter calculation and proof-reading such as the torqueof the electric-motor power of the chassis drive system and to complete the proper type-selections.In this design specialized knowledge such as the mechanical design, the machinery manufacturing and the mechanical & electrical transmissionis used to design the drive system,mechanical system,multi-section crawler system and ancillary components of the mobile chassis of the multi-sensory crawler robot. This design has strong practical applications, it can be used as the chassis of many kinds of moving robots and also as the carrierof other moving equipments.Keywords： Robot Chassis design C rawler design目录（Index）1 绪论1.1 研究现状 (1)1.2 研究意义及目的 (2)1.3 应用情况 (3)1.4 研究方向 (4)1.5 虚拟设计技术在多感官机器人中的应用 (5)2 课题内容及其参数要求2.1课题主要解决的问题 (6)2.2 遇到的主要问题 (7)2.3解决问题的方法 (7)2.4 参数要求 (7)3 总体设计方案3.1 底盘设计 (8)3.2 传动系统设计 (10)3.3 驱动系统设计 (11)3.4 小结 (12)4 移动平台底盘的机械设计4.1 底盘设计 (14)4.2 摆臂设计 (15)4.3 多感官传感器 (18)4.4 承载轮 (18)4.5 履带 (19)4.6 外壳及辅助装置 (20)5 移动机器人动力系统设计5.1 基于平地最大速度的驱动电机功率计算 (22)5.2 基于爬坡最大坡度的驱动电机功率计算 (23)5.3 直流伺服电机的选型 (24)5.4 电源选择 (26)5.5小结 (26)6 传动系统设计6.1 后轮减速器系统 (27)6.2 摆臂传动系统 (29)7 移动平台关键零部件有限元分析和校核7.1 底盘的有限元分析 (30)7.2 行星轮外支架有限元分析 (32)7.3 摆臂支架有限元分析 (32)7.4 小结 (34)8 总结及展望 (34)致谢 (34)参考文献 (35)1、 绪论1.1 移动机器人的研究现状移动机器人的研究始于60 年代末期。
搬运机器人毕业设计
搬运机器人毕业设计搬运机器人毕业设计在现代社会中，机器人技术的发展日新月异。
机器人的应用范围越来越广泛，其中搬运机器人在工业生产、物流和医疗领域中扮演着重要的角色。
本文将探讨搬运机器人的毕业设计，旨在设计一款高效、智能的搬运机器人，以满足现实生产环境中的需求。
首先，搬运机器人的设计需要考虑到其在工业生产中的应用。
工业生产中的搬运任务通常涉及到重物的搬运和精确定位。
因此，机器人需要具备足够的承重能力和精准的定位系统。
在毕业设计中，可以通过结合机械臂和传感器技术，实现对重物的抓取和放置，并通过视觉系统实现对目标位置的准确定位。
其次，搬运机器人的设计还需要考虑到其在物流领域的应用。
物流领域中的搬运任务通常涉及到货物的装卸和运输。
因此，机器人需要具备足够的灵活性和适应性。
在毕业设计中，可以考虑采用多轮驱动系统，使机器人能够在不同的地面条件下自由移动。
同时，通过引入自动化导航和路径规划算法，可以实现机器人在复杂环境中的自主导航和路径规划。
此外，搬运机器人的设计还可以考虑其在医疗领域中的应用。
医疗领域中的搬运任务通常涉及到病人的转移和器械的搬运。
因此，机器人需要具备足够的安全性和人机交互能力。
在毕业设计中，可以考虑引入传感器和机器视觉技术，实现对病人和器械的实时监测和识别。
同时，通过引入人机交互界面，可以实现机器人与医护人员的有效沟通和协作。
除了上述的功能设计，搬运机器人的毕业设计还需要考虑到其在能源管理和智能控制方面的应用。
能源管理是机器人设计中的重要一环，可以通过引入高效的电池管理系统和能量回收技术，实现机器人的长时间工作和自主充电。
智能控制是机器人设计中的核心，可以通过引入先进的控制算法和人工智能技术，实现机器人的自主决策和智能操作。
综上所述，搬运机器人的毕业设计需要综合考虑其在工业生产、物流和医疗领域中的应用需求。
通过合理的功能设计和技术引入，可以实现一款高效、智能的搬运机器人。
然而，毕业设计只是一个起点，真正的挑战在于将设计转化为实际应用。
搬运机器人——毕业设计论文
摘要在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。
工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平。
目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作。
本课题主要对搬运机器人的机械部分展开讨论，对原有的机械结构提出了新的改进方法，并把现在的新技术应用到本课题中，从而使得搬运机器人更加适用于现在的工业工作环境。
通过详细了解搬运机器人在工业上的应用现状，提出了具体的搬运机器人设计要求，并根据搬运机器人各部分的设计原则，进行了系统总体方案设计以及包括：机器人的手部、腕部、臂部、腰部在内的机械结构设计。
此搬运机器人的驱动源来自液压系统，执行元件包括：柱塞式液压缸、摆动液压缸、伸缩式液压缸等。
通过液压缸的运动来实现搬运机器人的各关节运动，进而实现搬运机器人的实际作业。
关键词：搬运机器人；液压系统；机械结构设计；操作AbstractIn the modern large-scale manufacturing industry, enterprises to improve productivity, and, guarantee product quality, as an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. Industrial robot technology standards and application level, to a certain extent, reflect a level of national industrial automation. Currently, Industrial robot mainly tasked with welding, spraying, handling and stacking, repetitive and intensity of significant work.The subject of the main part of the handling of their machinery discussions, and on the original mechanical structure proposed for the new improved method, which makes the handling robot is more applicable to the present industrial working environment. Through a detailed understanding of the robot in the industrial application, to propose specific handling robot design requirements, and according to the robot design principles of various parts, for the system as well as including: the robot's hand, wrist, arm, waist, the design of mechanical structures. The transfer robot driven by the source from the hydraulic system, and the implementation of components including: plunger hydraulic cylinders, hydraulic cylinders, swing, telescopic hydraulic cylinders, etc. Through the hydraulic cylinder movements to implementthe joint transport robot motion, And realize the operational handling robot.Keywords：Transfer robot；Hydraulic System；Mechanical Design；Operating第一章绪论1. 1概论在工业领域广泛应用着工业机器人。
四足步行机器人行走机构设计毕业设计
四足步行机器人行走机构设计毕业设计篇一：四足步行机器人腿的机构设计毕业论文毕业设计（论文）四足步行机器人腿的机构设计学生姓名：学号：所在系部：专业班级：指导教师：日期：摘要本文介绍了国内外四足步行机器人的发展状况和三维制图软件SolidWorks的应用，着重分析了设计思想并对行走方式进行了设计并在此软件基础上四足步行机器人腿进行了绘制，对已绘制的零部件进行了装配和三维展示。
展示了SolidWorks强大的三维制图和分析功能。
同时结合模仿四足动物形态展示出了本次设计。
对设计的四足行走机器人腿进行了详细的分析与总结得出了该机构的优缺点。
本文对四足机器人腿的单腿结构分析比较详细，并结合三维进行理性的理解。
关键词：SolidWorks；足步行机器人腿AbstractIn this paper, fouth inside and outside the two-legged walking robot and the development of three-dimensional mapping of the application of SolidWorks software, focused on an analysis of designconcepts and approach to the design of walking and (原文来自：小草范文网:四足步行机器人行走机构设计毕业设计)the basis of this software quadruped walking robot legs have been drawn on components have been drawn to the assembly and three-dimensional display. SolidWorks demonstrated a strong three-dimensional mapping and analysis functions. At the same time, combined with four-legged animal patterns to imitate the design show. The design of four-legged walking robot legs to carry out a detailed analysis and arrive at a summary of the advantages and disadvantages of the institution. In this paper, four single-legged robot more detailed structural analysis, combined with a rational understanding of three-dimensional.Keywords: SolidWorks; four-legged walking robot 目录摘要 ................................................ ................................................... . (I)Abstract .......................................... ................................................... (II)1 绪论 ................................................ ................................................... .. (1)1.1 步行机器人的概述 ................................................ .. (1)1.2 步行机器人研发现状 ................................................ . (1)1.3 存在的问题 ................................................ .. (5)2 四足机器人腿的研究 ................................................ .. (6)2.1 腿的对比分析 ................................................ . (6)2.1.1 开环关节连杆机构 ................................................ (6)2.1.2 闭环平面四杆机构 ................................................ . (9)2.2 腿的设计 ................................................ (11)2.2.1 腿的机构分析 ................................................ (12)2.2.2 支撑与摆动组合协调控制器 ................................................ . (18)2.3 单条腿尺寸优化 ................................................ . (21)2.3.1 数学建模 ................................................ .. (21)2.3.2 运动特征的分析 ................................................ .. (23)2.4 机器人腿足端的轨迹和运动分析 ................................................ . (24)2.4.1 机器人腿足端的轨迹分析 ................................................ .. (24)2.4.2 机器人腿足端的运动分析 ................................................ .. (27)3 机体设计................................................. ................................................... . (30)3.1 机体设计 ................................................ (30)3.1.1 机体外壳设计 ................................................ (30)3.1.2 传动系统设计 ................................................ (31)3.2 利用Solid Works进行腿及整个机构辅助设计 (35)4 结论 ................................................ ................................................... (36)4.1 论文完成的主要工作 ................................................ .. (36)4.2 总结 ................................................ ................................................... .. 36参考文献 ................................................ ................................................... .. (37)致谢 ................................................ ................................................... (39)1 绪论1.1 步行机器人的概述机器人相关的研发和应用现如今早已变成每个国家的重要科研项目之一，通过运用机器人来代替人们的某些危险工作或者帮助残疾人完成自己所不能完成的事情。
一种轮式移动机器人的控制系统设计毕业论文.doc
一种轮式移动机器人的控制系统设计毕业论文第一章绪论1.1移动机器人技术概述机器人是一自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能操作机。
机器人技术涉及计算机技术、控制技术、传感器技术、通讯技术、人工智能、材料科学和仿生学等多类学科。
作为机器人学的重要分支，移动机器人能够运动到特定位置，执行相应任务，具备环境感知、实时决策和行为控制等功能，拥有很高的军事、商业价值。
移动机器人按运动方式分为轮式移动机器人、步行移动机器人、履带式移动机器人、爬行机器人等;按功能和用途分为医疗机器人、军用机器人、清洁机器人等;按作业空间分为陆地移动机器人、水下机器人、无人飞机和空间机器人。
1.2移动机器人控制技术研究动态1.2.1移动机器人控制技术发展概况步入21世纪，随着电子技术的飞速发展，机器人用传感器的不断研制、计算机运算速度的显著提高，移动机器人控制技术逐步得到完善和发展。
移动机器人从最初的示教模仿型向具备环境信息感知、在线决策等功能的自治型智能化方向发展。
移动机器人控制系统性能不断提高，各类新型移动机器人也纷纷面世。
步行式机器人是指按照迈步方式前进的移动机器人，由于符合动物的行进模式，可很好的在自然环境中运动，具有较强的越野性能。
如美国NAAS资助研制的丹蒂行走机器人，主要用于远程机器人探险，其控制系统涉及环境感知、障碍物监测、机械臂控制和超远程遥操作等多方面技术。
丹蒂计划的最终目标是，为实现在充满碎片的月球或其它星球的表面进行探险提供一种运动机器人解决方案。
轮椅机器人是指使用了移动机器人技术的电动轮椅。
德国乌尔姆大学开发一种智能轮椅机器人，使丧失行动能力的人也能外出“走动”。
该轮椅机器人，能够自动识别和判断出行驶的前方是否有行人挡路，或是否可能出现行驶不通的情况，自动采取绕行动作，并能够提醒挡路的行人让开道路。
该机器人的控制系统，综合运用了多传感器信息融合、模式识别、避障、电机控制和人机接口等技术。
第一章绪论消防机器人是指能在高温、强热辐射、浓烟、地形复杂、障碍物多、化学腐蚀、易燃易爆等恶劣条件下进行灭火和救援工作的移动机器人。
龙人宝贝机器人的结构设计与控制毕业论文
龙人宝贝机器人的结构设计与控制毕业论文目录2、智能机器人研究的概况 (2)2.1智能机器人研究的目的和意义 (2)2. 2智能机器人的研究现状与发展趋势 (3)2.3本课题的主要内容 (5)3、机器人的结构和外观设计 (5)2.1“龙人宝贝”机器人的介绍 (5)2.2“龙人宝贝”结构及参数 (5)2.3机器人结构与外观设计 (6)3.4三维建模 (6)3.5龙人机器人二维图 (10)4、机器人的控制与实现 (11)4.1硬件模块 (11)4.2软件模块 (15)4.3控制程序 (15)5、总结 (23)致谢 (24)参考文i献 (25)附录 (26)“龙人宝贝”机器人的结构设计与控制孙浩1、前言机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。
它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。
它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。
现在，国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。
一般来说，人们都可以接受这种说法，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。
联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的、用来搬运材料、零件、工具的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。
”机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。
随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成程度越来越高，单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、并行和串行接口A/D转换器等多种电路，这种技术促使机器人技术也有了突飞猛进的发展。
本文研究的机器人，它根据学校实验室中的“龙人宝贝”机器人为基础而设计与调试以及程序代码的编写，掌握机器人设计的基本方法。
为此，该机器人硬件的核心采用C51单片机作为机器人的大脑，把它设计成控制板，通过控制板实现机器人的运动，以此机器人作为典型工程对象，可以完成机器人所需具备的探测周边环境、做出决策、控制机器人运动的基本能力，使机器人具有基本的智能。
搬运机器人毕业设计方案
序言现代科学技术发展特点之一就是机械技术，电子技术和信息技术结合，机器人就是这种结合产物之一。
现代机器人全部是山机械发展而来。
和传统机器区分在于，机器人有计算机控制系统，所以有一定智能，人类能够编制动作程序，使它们完成多种不一样动作。
伴随讣算机技术和智能技术发展，极大地促进了机器人研究水平提升。
现在机器人已成为一个庞大家族，科学家们为了满足不一样用途和不一样环境下作业需要，把机器人设计成不一样结构和外形，方便让她们在特殊条件下出色地完成任务。
机器人成了人类最忠实可鼎好友，在生产建设和科研工作中发挥着越来越大作用。
搬运机器人不仅能够替换人一些功效，有时还能超出人体力能力。
能够二十四小时其至更长时间连续反复运转，还能够承受多种恶劣环境。
所以，搬运机器人是人体局部功效延长和发展。
二十一世纪是灵敬制造时代，搬运机器人在灵敬制造系统中应用广泛。
1绪论1.1工业机器人历史、现实状况及应用机器人首先是从美国开始研制，1958年美国联合控制企业研制出第一台机器人。
它结构特点是机体上安装一回转长臂，端部装有电磁铁工件抓放机构，控制系统是示教型。
日本是工业机器人发展最快、应用最多国家。
自1969年从美国引进两种经典机器人后，大力从事机器人研究。
现在工业机器人大部分还属于第一代，关键依靠人工进行控制；控制方法则为开环式，没有识别能力；改善方向关键是降低成本和提升精度。
第二代机器人正在加紧研制，它设有微型电子计算机控制系统，含有视觉、触觉能力，甚至听、想能力。
研究安装多种传感器，把感觉到信息进行反馈，使机器人含有感觉机能。
第三代机器人则能独立地完成工作过程中任务，它和电子计算机和电视设备保持联络, 并逐步发展成为柔性制造系统FMS(Flexible Manufacturing System)和柔性制造单元FMC(Flexible Manufactiuing Cell)中关键一环。
伴随现代化科学技术飞速发展和社会进步，针对于上述各个领域机器人系统应用和研究对系统本身也提出越来越多要求。
毕业设计(论文)-双足智能机器人的设计与实现模板
1 引言机器人是作为现代高新技术的重要象征和发展结果，已经广泛应用于国民生产的各个领域，并正在给人类传统的生产模式带来革命性的变化，影响着人们生活的方方面面。
对于步行机器人来说，它只需要模仿人在特殊情况下(平地或己知障碍物)完成步行动作，这个条件虽然可以使机器人的骨骼机构大大降低和简化，但也不是说这个系统就不复杂了，其步行动作一样是高度自动化的运动，需要控制机构进行复杂而巧妙地协调各个关节上的动作。
双足机器人的研究工作开始于上世纪60年代末，只有三十多年的历史，然而成绩斐然。
如今已成为机器人领域主要研究方向之一。
最早在1968年，英国的Mosher．R 试制了一台名为“Rig”的操纵型双足步行机器人[1]，揭开了双足机器人研究的序幕。
该机器人只有踝和髋两个关节，操纵者靠力反馈感觉来保持机器人平衡。
1968~1969年间，南斯拉夫的M.Vukobratovic提出了一种重要的研究双足机器人的理论方法，并研制出全世界第一台真正的双足机器人。
双足机器人的研制成功，促进了康复机器人的研制。
随后，牛津大学的Witt等人也制造了一个双足步行机器人，当时他们的主要目的是为瘫痪者和下肢残疾者设计使用的辅助行走装置。
这款机器人在平地上走得很好，步速达0.23米/秒。
日本加藤一郎教授于1986年研制出WL－12型双足机器人。
该机器人通过躯体运动来补偿下肢的任意运动,在躯体的平衡作用下，实现了步行周期1.3秒，步幅30厘米的平地动态步行。
法国Poitiers大学力学实验室和国立信息与自动化研究所INRIA机构共同开发了一种具有15个自由度的双足步行机器人BIP2000，其目的是建立一整套具有适应未知条件行走的双足机器人系统。
它们采用分层递解控制结构，使双足机器人实现站立、行走、爬坡和上下楼梯等。
此外，英国、苏联、南斯拉夫、加拿大、意大利、德国、韩国等国家，许多学者在行走机器人方面也做出了许多工作。
国内双足机器人的研制工作起步较晚。
智能机器人控制系统的设计毕业设计说明书
智能机器人控制系统的设计毕业设计说明书摘要本设计采用Motorola生产的68HC11单片机，来实现该机器人的硬件仿真设计和实物验证。
首先完成了能力风暴智能机器人的自主运行、躲避障碍、智能跟随的仿真设计和实际控制系统设计。
随后在Proteus平台上采用68HC11单片机进行了系统的硬件设计，通信模块与68HC11之间的存储设计，编程传感器的仿真驱动程序，并实现避障、智能跟随等功能的模拟;最终，借助能力风暴智能机器人自带的交互式C语言下载软件，避障、智能跟随等功能从仿真转化到实物，从而完成了整个智能机器人控制系统的设将计。
关键词:智能机器人;Proteus仿真;68HC11IAbstractThis design uses the Motorola 68HC11 MCU production, the hardware design and Simulation of the physical verification of the robot. This design mainly completes the design of simulation design and practical control system for autonomous operation, ability storm robot to avoid obstacles, intelligent follows. And the hardware design of the system is 68HC11microcontroller on the Proteus platform, completed the design of storage between the communication module and 68HC11, the sensor simulation driver, to achieve the whole process control, simulation, intelligent obstacle avoidance with features such as complete; then, with the help of ability storm robot comes with interactive C languagedownload software, the obstacle avoidance, intelligent follow functions from simulation to reality, thus completing the design of theintelligent robot control system.Keywords:Robot;Proteus simulation;68HC11II目录第一章绪论 ..................................................................... ..................................................... 1 1.1课题来源 ..................................................................... ............................................. 1 1.2本课题的研究目的及意义 ..................................................................... .................. 1 1.3 智能小车的现状...................................................................... ................................ 1 1.4 小结 ..................................................................... . (2)第二章系统方案设计及论证 ..................................................................... .......................... 3 2.1 模块方案比较及论证 ..................................................................... ......................... 3 2.2 电机驱动方案选择 ..................................................................... ............................. 5 2.3 避障模块方案选择 ..................................................................... ............................. 6 2.4 检测模块的设计...................................................................... .. (7)2.4.1 碰撞传感器 ..................................................................... (7)2.4.2 红外传感器 ..................................................................... (8)2.4.3 光敏传感器 ..................................................................... (9)2.4.4 麦克风 ..................................................................... . (9)2.4.5 光电编码器 ..................................................................... (9)2.4.6 其他传感器 ..................................................................... ............................ 10 2.5 小结 ..................................................................... .. (10)第三章机器人硬件电路设计 ..................................................................... ........................ 11 3.1 68HC11A1最小系统 ..................................................................... ........................ 11 3.2 复位及启动方式...................................................................... .............................. 13 3.3 检测模块硬件仿真 ..................................................................... (13)3.3.1 碰撞模块仿真 ..................................................................... (13)3.3.2 红外避障模块仿真 ..................................................................... ................ 14 3.4 机器人动作驱动模块 ..................................................................... ..................... 16 3.5 68HC11单片机编译环境 ..................................................................... ............... 17 3.6 小结 ..................................................................... .. (19)第四章系统软件设计与调试 ..................................................................... ........................ 20 4.1系统流程图设计 ..................................................................... . (20)4.1.1 避障流程图 ..................................................................... . (20)4.1.2 循迹与智能跟随流程图 ..................................................................... ........ 21 4.2 驱动程序与编程...................................................................... .............................. 23 4.3 按键检测软件设计 ..................................................................... ........................... 25 4.4 程序下载与调试...................................................................... (26)I4.5小结 ..................................................................... (26)总结 ..................................................................... ................................................................ 27 外文资料 ..................................................................... ........................................................ 29 外文翻译 ..................................................................... ........................................................ 38 致谢 ..................................................................... ................................................................ 47 附录1 ...................................................................... ............................................................ 49 附录2 ...................................................................... (56)II第一章绪论1.1课题来源智能机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的能力，如感知能力、避障能力、判断能力和协同能力，是一种具备高度灵活性的自动化机器。
机器人毕业设计
机器人毕业设计
一、前言
机器人毕业设计是机械工程、电子工程、计算机科学等专业的学生在大学最后一年需要完成的重要任务。
通过这个项目，学生可以将所学知识应用到实际中，提升自己的技能和能力。
二、选题
选题是机器人毕业设计中非常重要的一步。
首先要确定自己感兴趣的领域，如机器人控制、视觉识别、智能导航等。
然后要考虑实现难度和可行性，以及是否符合指导教师的研究方向和实验室条件。
三、项目设计
1. 需求分析
在开始设计之前，需要进行需求分析。
这包括确定机器人的功能和性能指标，如速度、精度、稳定性等。
同时还需要考虑使用场景和用户需求。
2. 系统框架设计
系统框架设计是整个项目的核心部分。
它包括硬件架构和软件架构两个方面。
硬件架构包括选型和布局，如选择电机、传感器等，并确定它们之间的连接方式；软件架构包括系统结构和程序设计，如选择控制算法、编写程序等。
3. 功能实现
在系统框架设计完成后，需要逐步实现机器人的各项功能。
这包括机
器人的移动、感知、控制等方面。
在实现过程中，需要不断调试和优化，确保机器人的性能和稳定性。
四、实验测试
实验测试是机器人毕业设计的重要环节。
通过实验测试，可以验证机器人的性能和稳定性，并发现问题并进行改进。
在实验测试中，需要准备充分，并注意安全事项。
五、结论
通过机器人毕业设计，学生可以将所学知识应用到实际中，并提升自己的技能和能力。
同时，也为未来的职业发展打下了坚实的基础。
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华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文2 移动机器人平台2.1 引言Pioneer是Active Media公司生产的一种移动机器人系列，这个系列有两轮驱动（室内移动机器人），也有四轮驱动的（室外移动机器人）（如图2-1所示）。
这是一类小型移动机器人，其结构是由SRI International公司斯坦福大学的Kurt Konolige博士开发出来的。
图2-1 Pioneer 机器人系列Pioneer Ⅰ是最初的设计型号，它引入了基于西门子68HC II的微控制器和PSOS（Pioneer Server Operating System）软件。
它被设计在室内坚硬平整地面上移动，拥有坚固防滑的橡胶轮胎，还有一个双轮差分可反向驱动的系统，以及一个用于支撑的方向轮。
Pioneer II是Pioneer Ⅰ的改进型，它采用了西门子20MHz高性能的88C166微控制器。
带有精度更高的轮式编码器来定位﹑测距。
它还拥有面向360度范围的声纳环（前面8个，后面8个），基本达到了无缝测量。
软件方面，Pioneer II采用的是P2OS（Pioneer 2 Operating System），它对Pioneer Ⅰ是向下兼容的，华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文扩展了原来的PSOS软件。
2.2 Pioneer II移动机器人硬件平台Pioneer 2-Dx型机器人长44.5cm，宽40cm，高24.5cm ，重9kg，可载重23kg，最大的平移速度为1800mm/sec，最大的旋转速度为360deg/sec[35]。
它提供了一个内嵌的西门子88C166微处理器(20MHz)，负责低层次的数据处理和命令执行。
另外，它具有如下基本设备：十六个声纳测距装置、一个激光测距仪、十个避碰传感器、一个Cannon EVI-D30摄像头、一个遵循802.11b规约的无线网卡和两个RS-232串行接口等。
在装满电池的情况下，该移动机器人可以连续运行近8个小时。
这种机器人是即插即用（Plug and Play）的。
除了上面说的这些部件外它还可以挂载其他传感器和一些附件。
这些部件都是由车载微控制器（Onboard microcontroller）和移动机器人服务器端软件来控制管理的。
我们智能与复杂系统实验室使用的是DX型移动机器人，它主要由下列部件构成：控制台，通讯端口，摄像头，激光测量部件，声纳，轮式编码器，避碰传感器，语音系统，电子罗盘以及蓄电池。
2.2.1控制部件Pioneer II控制部件包括微控制器和控制面板。
微控制器就在控制面板下方，主要用于控制传感器，从传感器读取数据。
并根据传感器数据由控制算法得到控制量，从而把控制量施加到驱动设备，完成本次任务。
控制面板一部分是与甲板连在一起的，另外一部分位于机器人的一侧。
如图2-2所示。
它包括一个液晶显示屏LCD，主要用来现实移动机器人的运行状态﹑内部信息以及相应的报警信息，比如说电池电量不足。
在控制面板上还有一个MOTOR和RESET控制按钮以及相应的指示灯，是用来控制移动机器人运动的硬件开关；同时控制面板上还带有一个9针的D型接头串行口。
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文图2-2 Pioneer Dx 移动机器人外观2.2.2 传感器部件1）Pioneer II带有两个声纳阵列，其中8个安装在移动机器人前面部分，构成一个半圆环（如图2-3所示），用来探测前方和两侧。
另外8个安装在移动机器人后部，也同样构成一个半圆环，用来探测后方和两侧。
在我们的实验中声纳主要目的是探测机器人周围物体位置及距离信息，这些信息用来识别周围环境特征，以及避开障碍物进行导航。
在图2-3中我们可以看到，两列声纳环布置是以20度为间隔的，这样保证了180度的探测范围，从而两个声纳阵列就可以知道周围360度范围的环境信息。
每个声纳发射频率是25Hz，探测范围是10cm~5m，其发射模式可以有软件来控制，在默认情况下前方是从左至右，后方是从右至左的。
同时我们可以调整声纳增益，在小的增益情况下，声纳对外部噪音和错误回声灵敏度相对要小，但降低了检测小物体的能力。
2）Pioneer DX采用了轮式编码器，它是一个高精度的光学积分编码器，每一圈产生9850个滴答（19滴答/毫米）。
在我们实验中它主要用来精确定位，以及检测机器人移动速度。
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文图2-3 Pioneer DX 声纳位置图2.3 Pioneer II移动机器人仿真平台Pioneer系列移动机器人软件都是由konolige博士开发的。
它主要是一个客户机/服务器（Client/Server）结构，在Pioneer II中，运行在单片机中的P2OS(Pioneer 2 Operating System)是作为服务器端，它通过串行端口与客户端连接。
Pioneer II-DX机器人的软件操作平台是基于Linux的, Linux是unix的一种免费版本，其网络功能强大、安全性能强、代码是开放式的，因此受到用户的欢迎。
同时Activmedia Robotics公司提供了一个软件开发平台Aria。
开发者在Aria平台上用c++或c编写的程序放到移动机器人的本体上。
本地PC机可与机器人组成一个小局域网，通过无线网卡来访问机器人，并且利用Telnet登陆机器人系统来激活程序。
Aria是由c++语言编写，源代码是开放的，因此可以用它集成用户自己的控制软件。
它既支持单线程，也支持多线程，使客户端较容易地控制和管理机器人服务器，以及移动机器人本体上的传感器。
它具有自己强大的类库，来支持对机器人所有硬件以及运动的控制。
它对于机器人控制华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文来说是底层的，主要负责串口通信，包的发送，多线程管理，附件控制等[35]。
Saphira 建立在Aria 之上，内嵌有Aria ，并加入了Colbert 语言。
Saphira 提供了更友好的界面和效率更高的编程语言。
Saphira/Aria 的体系结构如图2-4所示。
Saphira/Aria 客户端体系结构图2-4 Saphira/Aria 的体系结构 图2-5 控制结构图Pioneer II 自主移动机器人完整控制结构如图2-5所示，机器人本体上包括所有的传感器、执行器、电源等附属设备以及一台Siemens 88c166单片机构成下位机，同时还包括一台运行linux 装备无线网卡的PC 机（配置为penitum233，32M 内存）作为上位机，要强调的是上位机和下位机都是装置在机器人本体上的。
上/下位机构成Client/Server 结构，作为下位机的单片机上运行固化在EEPROM 内的微型操作系统P2OS ，作为一个接收请求，提供服务的服务器，负责将机器人执行器件和传感器的信息简单处理之后打包通过RS －232端口发给上位机，同时处理上位机通过RS －232串口发出的控制指令和其它操作请求，具体执行机器人各种硬件设施的操作；作为上位机的Linux 主机在通过串口与下位机建立连接之后，有两种选择，即可以直接利用获得信息控制机器人，也华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文可以通过TCP/IP的连接仿真一个网络上的机器人服务器，这时可以让异地的计算机通过网络连接实现对机器人的控制、对于异地计算机未说，除了连接机器人的方式不是通过串口而是通过Socket连接之外没有任何其他的差别。
总的来说，Saphira/Aria与Pioneer server的结构提供了自上而下的分层控制结构，给用户的分层结构算法提供了较好的实现基础，在软件层面上（就是从Pioneer II串口信息传出之后）可以直接实现对底层的控制，对研究人员对软硬件的充分利用和二次开发提供了一定的便利。
另外一方面，Pioneer II的手册提供了所有串口信息和命令包的协议规程，这也为用户自行设计独立的应用程序提供了较好的基础2.4 Pioneer II移动机器人通讯控制平台搭建我们实验室的机器人软件操作平台是Linux系统，即机器人嵌入式控制平台的上层是Linux系统，它作为通讯的服务器端；而作为通讯的客户端我们使用的也是Linux系统，他主要发送控制指令和监视机器人移动状况。
在这里因为控制命令要求准确无误的发送到移动机器人，因此采用面相连接的，端对端的可靠性高的TCP协议来实现；对于数据量大机器人位置状况及运动情况信息我们要求的是及时发送大量数据，所以在这里采用的是时延性短的广播式协议UDP来实现的。
这里有必要先介绍一下基于socket网络编程。
2.4.1 基于socket的网络编程socket编程的基本模式是Client/Server。
Server端首先调用socket创建一个一定类型的socket，然后通过bind函数将这个socket绑定到一个Client知道的端口上，接着Server调用listen函数设置倾听队列的长度，为接收来自Client端的请求做准备，而后Server调用accept，开始在所绑定的端口倾听来自Client端的连接请求。
如果socket被设置成阻塞方式，accept调用将被阻塞，进程被挂起，直到Server 收到来自Client的请求后，accept才返回。
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文Client端通过socket调用创建一个一定类型的socket。
然后调用connect函数向Server所在的主机发送连接请求，连接时，需要指定Server所在的主机的IP地址和Server倾听的端口号，连接的报文包含了Client端的初始的序号SYN a和MSS＝1460信息（最大数据段的大小）。
正在倾听来自Client的连接请求的Server受到Clientde连接请求后，Server从Client调用中返回。
Server将会向Client端发送Server端初始的序号SYN，Server对Client端的SYN a的确认ACK＝a＋1，还有本端的最大数据长度MSS。
当Client端接收到Server端的回应时，将发出对Server请求的回应ACK＝b+1。
然后Client从connect中返回，返回值是一个打开的sockt的描述符，这个描述符和文件的描述符类似，程序可以像使用文件的描述符一样使用它。
稍后，在Server端收到对其请求的回应时，Server将从accept调用返回，返回值也是一个socket的描述符。
然后双方传输真正的数据。
一方使用write将要发送的数据写到TCP的缓冲区，由TCP层负责写向网络，另一端通过read将数据从TCP缓冲区中读出。
Read 和write系统调用和对文件读写相似。