机器人设计方案

1、有一封有一封闭场地并设立一入口， 机器人从入口出发，利用红外线 传感器搜索救援目标洋娃娃，没 有搜索到时则继续前进，遇到障 碍物时侧移并转弯绕过障碍物继 续前进，直到接近目标控制机械 臂抓紧小人并返回，途中屏蔽掉 红外线感应，只绕过障碍返回。 返回到达入口白炽灯处手部电机反转松开小人并复位。一、设计要求设计一具有独立前进、转弯、后退、避障、救人等功能的救援机器人。二、设计任务1. 电子控制组：设计好控制电路及原理图，各类传感器电路及稳压电源，并制作成独 立模块，按程序要求进行调试(超声波、雷达和红外线传感器的感应距离)。2. 机械设计组：设计机器人各部分结构(包括机械手、身躯、底盘)以及各类传

2、感器 3. 程序设计组：按照具体设计要求进行编程及调试、烧录等工作。 三、设计思路机器人在封闭场地内利用红外线传感器自动搜索安装了红外线发射管的洋娃娃。一 La续前进， 当机器人与洋娃娃之间距离达到 S (此时红外线传感器比超声波传感器或雷达优先级更 高)时，触发控制机械臂抓向小人，机械臂的“手指”部分装有压力传感器(或轻触开 回或者程序倒退返回)机器人返回，并翻转电机松开洋娃娃。场地模拟入口入口出发驱动双步进电机前进1 超声波传感器(或雷达)测障 碍物功能一：绕过障碍 物并前进发现目标并救人设计程序返回或在入口处 W 用光敏传感器返回 机反转松开小人1. 小人装红外线发射器2. 机器人装红外

3、线接受器3. 搜索到目标(即机器人接受到红外 线信号)后向目标前进，驱动手部 步进电机实施抓起小人动作。入口(白六、电路模块设计接单片机 输入口4.红外线接受电路5.直流电机的驱动电路7.压力或触觉传感器8. 步进电机驱动电路(1)：步进电机驱动电路(2)五、红外线搜索、超声波避障方案不间断地发射超声波测试前方扇形范围内障碍，可以用雷达替代，控制优先级低于红外线(正前方接受到红外线时表示正前方无障碍，线则表示目标不在感应范围内或者前方有障碍)。机器人 俯视图超声波传感 器或雷达发射 接装有红外发 射器的洋娃娃可接收的红外线方向带有遮挡筒的红外线接收头，可以 保证只接受到一个直线放向的红外 线而

4、不被其他方向的红外线干扰， 线接收头，数目越多搜索越精确。七、红外线搜索方案原理场地内洋娃娃身上的红外线发射头发射的红外线被机器人身上一个接收头接受到，如果 这个接收头不是正前方的接收头(蓝色框表示)，假设它被右方的接收头接收到，则触发单 片机控制底盘步进电机右转(2 个相对步进电机同向同速转动带动 2 个车轮一正转一反转， 可实现机器人原地转向)，直到正前方的接收头接收到红外线后就触发单片机控制机器人向 目标前进。同理，若是左边的接收头接收到红外线则向左转。七、算法与程序设计机器人程序实施方案 存储(一个元素代表一个固 置(只有正向行走时才记录)。 救援、返回。循迹又分找到前 和找到后(大概方位)。未探测到目标(即红外传感器未发生中断)流程。注:启动时环境映射全部标示为未通过关于转变方向后虚拟环境的标示问题：设立标志(记录方向)红外发生中断(即检测到目标)和抓取动作流程红外中断抓取动作机器返回方向和距离出栈(向相反的方向转)，机