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文档简介
1、第二章是智能机器人的组成原理。演讲者:张涛Email:电话公室:河南理工大学电工电子实验中心1#实验楼1505。第二章是智能机器人的组成原理。物理学家告诉我们,首先,如何制造智能机器人。在第二章,智能机器人的组成原理中,物理学家将告诉我们,首先,如何制造智能机器人?主要目标(1)识别环境(2)自主学习(3)超快大脑(4)多用途身体(4),主要目标(1)识别环境(2)自主学习(3)超快大脑(4)多用途身体(4),第二章是智能机器人的原理,一般分为硬件和软件两部分。第二章是智能机器人的原理,从结构和功能上分为三个部分。(1)识别环境(3)超快速大脑(4)多功能体(4),第
2、2章,智能机器人的组成原理,(1)通过各种传感器(机器感知)识别环境,(3)智能机器人的硬件结构。我们人类通过眼睛观察事物,用耳朵辨别声音,用手和脚触摸事物,用鼻子辨别气味,用舌头感受味道。机器人用什么来感受世界?第二章,智能机器人的组成原理,(1)识别环境实现(机器感觉),(3)智能机器人的硬件组成,(1)碰撞传感器碰撞传感器是一种能使智能机器人感知碰撞信息的传感器。也叫“限位开关”。第二章是智能机器人的原理,第三章是智能机器人的硬件结构,第二章是远红外传感器。远红外传感器将外部红外光的变化转换为电流的变化,并在电阻上产生电压,该电压被模数转换器反射为01023范围内的值。外部红外光越强,该
3、值越小。因此,越靠近热源,机器人显示的读数越小。根据函数返回值的变化,可以判断红外线的强度,从而可以粗略判断热源的距离。(1)通过各种传感器识别环境,第2章,智能机器人的构造原理,第3章,智能机器人的硬件结构,第3章,光敏传感器。光敏传感器实际上是一个光敏电阻,它的电阻值受照射在它上面的光的强度影响。用于高校智能机器人的光敏电阻在黑暗环境中的电阻值为75,在室内照明中为几千,在阳光或强光下为几十。(1)通过各种传感器识别环境;(2)智能机器人的构造原理;(3)智能机器人的硬件结构;(4)麦克风是一种声音传感器,能够识别强弱声音。(1)通过各种传感器识别环境;(2)智能机器人的构造原理;(3)智
4、能机器人的硬件结构;(5)光电编码器光电编码器是一种能够传输位置信息的传感器,由光电编码模块和码盘组成。(1)通过各种传感器识别环境;(2)智能机器人的组成原理;(3)智能机器人的硬件组成;(6)热释电传感器热释电传感器对移动的人体热源敏感,能探测数米以外的人体。当机器人装备了一个或几个热电传感器后,你可以让他一看到你就和你见面,让他跟着你。(1)通过各种传感器识别环境;(2)智能机器人的构成原理;(3)智能机器人的硬件构成;(7)超声波传感器超声波传感器是机器人测距的专业传感器,测量距离一般为20cm-6m,测量精度为1%,通过测量声波发射和接收回波的时间差来测量距离。(1)通过各种传感器识
5、别环境;第二章:智能机器人的原理;第三章:智能机器人的硬件结构;8:连续测距红外传感器夏普公司推出了创新的GP2D02/GP2D12连续测距红外传感器,测量范围为10厘米-80厘米。参加消防比赛时,用它找到房间的门是非常好的。(1)通过各种传感器识别环境;(2)智能机器人的组成原理;(3)智能机器人的硬件组成;(9)使用数字罗盘的自主机器人导航仍然是一个世界性的问题;在数字罗盘的帮助下,大学版机器人可以识别方向。(1)通过各种传感器识别环境;(2)智能机器人的构成原理;(3)智能机器人的硬件构成;(10)温度传感器您想让机器人动态地告诉您温度吗?添加温度传感器是一个好方法。(1)通过各种传感器
6、识别环境;(2)智能机器人的构造原理;(3)智能机器人的硬件结构;(11)无线视觉传感器采用智能机器人作为移动监控平台。你可以在互联网上安装一个无线摄像头,传输视频信号,然后用电脑接收图像后进行处理。(1)通过各种传感器识别环境;(2)智能机器人的构成原理;(3)智能机器人的硬件构成;(11)红外避障传感器用于检测不同方向的障碍物,可以使机器人有效地避开障碍物。(1)通过各种传感器识别环境,第2章智能机器人的组成原理,第3章智能机器人的硬件组成,以及各种传感器,如火星汽车上的矿物传感器,用来探测火星上的岩石成分,从而猜测火星上是否有水;湿度传感器、烟雾传感器等。总之,随着电子技术、纳米技术、控
7、制技术、机械加工等技术的发展,传感器技术得到了进一步发展,为智能机器人提供了更先进的传感器,丰富了它们的“感觉”。(1)通过各种传感器识别环境;(3)超快大脑;(3)智能机器人的硬件组成;我们人类通过眼睛和耳朵观察事物来辨别声音,用手和脚触摸事物,用鼻子闻东西,用舌头尝东西,等等;并将这些信息发送给大脑进行判断和处理。各种处理器,智能机器人构成的原理,(3)各种超高速脑处理器,(3)智能机器人的硬件构成。处理器通常指三种类型的芯片:微处理器、微控制器和数字信号处理器。1.微处理器通常代表一个强大的中央处理器,但它不是一个为任何现有的特定计算目的而设计的芯片。该芯片通常是个人电脑和高端工作站的核
8、心中央处理器。微处理器必须包括只读存储器、随机存储器、总线接口和电路板上的外围设备,这降低了系统的可靠性。超过ARM9和INTEL X86等。,智能机器人的组成原理,(3)超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超超目前,单片机已被广泛称为单片机。芯片由ARM7和ARM CortexM3内核等组成。智能机器人的组成原理,(3)超高速脑处理器,
9、(3)智能机器人的硬件组成,(3)数字信号处理器(DSPs)。DSPs中的中央处理器专门设计用于非常快速地处理和计算离散时间信号,例如需要音频和视频通信的场合。DSP包含乘法器和加法器,可以比其他处理器更快地执行这种操作。最常见的是德州仪器的TMS320CXX系列和摩托罗拉的5600X系列。智能机器人的组成原理,(3)超高速脑处理器,(3)智能机器人的硬件组成,(4)可编程逻辑控制器,是指一种基于计算机技术的新型工业控制装置。这表明,可编程序控制器实际上是由单片机构成的,但它只是专用于单片机的一种特殊芯片),它的主要特点是:稳定性高。缺点:价格高。智能机器人的组成原理,(3)超快大脑的各种处理
10、器,(3)智能机器人的硬件组成,(5) PC机直接使用我们的计算机作为机器人的大脑进行复杂的数据处理来控制机器人的相应动作。智能机器人的组成原理,(3)各种超高速脑处理器,(3)智能机器人的硬件组成,目前常用的处理器是什么?1.8051单片机是英特尔公司推出的最早的8051/31单片机,也是世界上使用最多的单片机之一。由于英特尔公司专注于开发与个人电脑兼容的高档芯片,如186、386和奔腾,8051单片机主要由飞利浦、三星、华邦等公司接手。这些公司在保持与8051单片机兼容性的基础上,改进了8051的许多特性。他们提高了速度,降低了时钟频率,放宽了电源电压的动态范围,降低了产品价格。智能机器人
11、的组成原理,(3)超高速脑处理器,(3)智能机器人的硬件组成,(2) ATMEL单片机ATMEL公司最引人注目,它生产的AT90系列是一种增强型RISC内置FLASH微控制器,俗称AVR系列。AT91M系列是基于ARM7TDMI嵌入式处理器的ATMEL 16/32微处理器系列的新成员。该处理器采用高密度16位指令集实现了高效的32位RISC结构,并且功耗低。此外,ATMAL的增强型51系列单片机目前在市场上仍很受欢迎,其中AT89S51/52非常活跃。智能机器人的组成原理,(3)各种超高速脑处理器,(3)智能机器人的硬件组成,(3)微芯片单片机是市场份额增长最快的单片机。其主要产品是16C系列
12、8位单片机,其中央处理器采用RISC结构,只有33条指令,运行速度快。它以价格低廉而闻名,而单片机的一般价格不到1美元。微芯片单片微型计算机没有掩模产品,所有这些都是一次性可编程器件(现在已经引入了闪存单片微型计算机)。微芯片强调节约成本的优化设计,是一种用量大、档次低、价格敏感的产品。智能机器人的组成原理,(3)各种超快大脑处理器;(3)智能机器人的硬件组成;(4)德州仪器公司的MSP430系列单片机是德州仪器公司开发的16位单片机。其突出特点是超低功耗,非常适合各种低功耗要求的场合。有许多系列和模型,根据不同的应用目标由一些基本功能模块组成。典型应用是流量计、智能仪器、医疗设备和安全系统。
13、由于其高性能价格比,得到了广泛的应用。智能机器人的组成原理、(3)各种超快脑处理器、(3)智能机器人的硬件组成、(5)台湾阳光科技有限公司致力于8位和16位机器的开发。SPMC65广泛应用于家用电器、工业控制、仪器仪表、安全报警、计算机外设等领域。具有自主知识产权的16位微处理器集成了多种功能模块:多功能输入输出端口、串口、模数转换器、定时器计数器等。以及能够产生电机驱动波形的脉宽调制发生器、多功能捕获和比较模块、BLDC电机驱动专用位置检测接口、两相增量编码器接口等专用硬件。主要用于变频电机驱动控制。智能机器人的组成原理,(3)各种超快脑处理器,(3)智能机器人的硬件组成,(6)摩托罗拉单片机摩托罗拉是世界上最大的单片机制造商,品种齐全,选择广泛,新产品很多,包括68HC05,升级产品68HC08,8位和8位增强型单片机68HC11。升级产品包括68HC12。16位单片机68HC16还有十几个品种,而32位单片机683XX系列也有几十个品种。近年来,以powerpc、codfire和m. core为中央处理器,DSP为辅助模块的单片机也相继问世。目前,它仍然是单片机的首选品牌。摩托罗拉的8位单片机过去专注于掩膜版,最近推出了OTP计划,以适应单片机的发展。在32位计算机上,多核处理器优于ARM7。就性能和功耗而言,智能机器人的组成原理,(3)超快大脑的各种处理器,(3)智能机器
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