自從1920å¹´æ·å…‹æ–¯æ´›ä¼å…‹ä½œå®¶å¡é›·çˆ¾ï¼Œæ°ä½©å…‹çš„《羅薩姆的機(jÄ«)器人è¬èƒ½å…¬å¸ã€‹å•ä¸–,人們便å°(duì)æ©Ÿ(jÄ«)器人充滿了幻想與期待。隨著社會(huì)çš„ä¸æ–·ç™¼(fÄ)展,å„è¡Œå„æ¥(yè)的分工越來越明細(xì),機(jÄ«)器人也能在其ä¸æ‰®æ¼”é‡è¦çš„角色來替代人們的勞動(dòng)。與æ¤åŒæ™‚(shÃ),隨著科å¸(xué)技術(shù)的發(fÄ)展,探險(xiÇŽn)ã€æ•‘ç½(zÄi)ã€æŽ’爆ç‰å±éšª(xiÇŽn)å ´åˆå·¥ä½œçš„æ©Ÿ(jÄ«)器人,以åŠè‡ªå‹•(dòng)化生產(chÇŽn)ä¸æ©Ÿ(jÄ«)器人的應(yÄ«ng)ç”¨ä¹Ÿæ—¥ç›Šå»£æ³›ã€‚å› æ¤ï¼Œæ™ºèƒ½æ•‘æ´æ©Ÿ(jÄ«)å™¨äººçš„ç ”åˆ¶å·²æˆç‚ºæ€¥éœ€å’Œå¿…è¦ï¼Œæ–‡ç« 就智能救æ´æ©Ÿ(jÄ«)器人的è¨(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。
1智能救æ´æ©Ÿ(jÄ«)器人的硬件è¨(shè)計(jì)
該智能救æ´æ©Ÿ(jÄ«)器人主è¦ç”±é›»æºæ¨¡å¡Šã€æª¢æ¸¬æ„Ÿæ‡‰(yÄ«ng)模塊(實(shÃ)ç¾(xià n)å·¡ç·šã€é¿éšœã€æ’¿æ”¾ç¡¬å¹£ã€æ¸¬è·åŠŸèƒ½ï¼‰ã€è²å…‰å ±(bà o)è¦æ¨¡å¡Šã€æŽ§åˆ¶å™¨æ¨¡å¡Šã€é›»æ©Ÿ(jÄ«)é©…(qÅ«)å‹•(dòng)模塊ã€é¡¯ç¤ºæ¨¡å¡Šå…部分組æˆï¼Œå…¶çµ(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
智能救æ´æ©Ÿ(jÄ«)器人全部能é‡ä¾†æºäºŽä½äºŽæ©Ÿ(jÄ«)器人底部的å…節(jié)五號(hà o)é›»æ± ï¼Œç¶“(jÄ«ng)éŽå‚³çµ±(tÇ’ng)çš„7805ç©©(wÄ›n)壓電路給其單片機(jÄ«)åŠå¤–åœå‚³æ„Ÿå™¨ä¾›é›»ï¼Œå…¶é›»è·¯å¦‚圖2所示。部分傳感器采用5V低電壓供電å¯ä»¥é¿å…æ©Ÿ(jÄ«)器人éŽæ—©æª¢æ¸¬éšœç¤™ç‰©è€Œåœæ¢å‰é€²(jìn)。
å¿«éžåˆ†æ€æ©Ÿ(jÄ«)器人系統(tÇ’ng)如何改進(jìn)1.2檢測感應(yÄ«ng)模塊
1.2.1巡線電路
ä¸åœ‹å¿«éžåˆ†æ€æ©Ÿ(jÄ«)器人系統(tÇ’ng)巡線模塊我們采用紅外å°(duì)管。紅外å°(duì)管由LED和光電三極管組æˆï¼Œå…‰é›»ä¸‰æ¥µç®¡æ ¹æ“š(jù)從地é¢å射回來的LED的光的強(qiáng)度而改變ç©æ¥µåŸºæ¥µé›»æµã€‚在光電三極管基極接一上拉電阻,則å¯æ ¹æ“š(jù)基極電壓的測é‡åˆ¤æ–·å射光的強(qiáng)弱,強(qiáng)光說明探測器下方是白色,弱光說明下方光較弱,大部分光被黑線å¸æ”¶ã€‚å°(duì)于輸出的模擬信號(hà o),我們將其引入五個(gè)電壓比較器LM339進(jìn)行處ç†ã€‚電壓比較器LM339的一輸入端接紅外å°(duì)管,å¦ä¸€ç«¯æŽ¥æ»‘å‹•(dòng)變阻器,通éŽå°(duì)滑動(dòng)變阻器的調(dià o)節(jié)å¯ä»¥å¯¦(shÃ)ç¾(xià n)å°(duì)紅外å°(duì)管å°(duì)黑線的éˆæ•åº¦ã€‚比較器LM339çš„å¦ä¸€ç«¯æŽ¥ä¸Šæ‹‰é›»é˜»åŽé€²(jìn)入單片機(jÄ«)進(jìn)行探測。
1.2.2é¿éšœé›»è·¯
é¿éšœéƒ¨åˆ†é‡‡ç”¨å…‰é›»é–‹é—œ(guÄn),將其安放在機(jÄ«)器人需è¦æ¸¬é‡çš„å„個(gè)æ–¹å‘。為減少它的測é‡è·é›¢ä¿è‰æ©Ÿ(jÄ«)器人的æ£å¸¸é‹(yùn)行,我們采用的是低電壓5V供電,供電電壓雖略顯ä¸è¶³ï¼Œä½†èƒ½ä¿è‰å®ƒçš„æ£å¸¸çŸè·é›¢æŽ¢æ¸¬ã€‚光電開關(guÄn)的信號(hà o)線的高低電平å¯åæ˜ å‰æ–¹éšœç¤™ç‰©çš„有無,障礙物檢測電路如圖3所示。
分æ€æ©Ÿ(jÄ«)器人費(fèi)用多少1.2.3超è²æ³¢æ¸¬è·é›»è·¯
由于超è²æ³¢åŸ·(zhÃ)行性強(qiáng)ã€èƒ½é‡æ¶ˆè€—æ…¢ã€åœ¨ä»‹è³ª(zhì)ä¸å‚³æ’è·é›¢è¼ƒé (yuÇŽn)的特點(diÇŽn)。我們采用DIP-ME007超è²æ³¢æ¸¬è·æ¨¡å¡Šå®Œæˆé«˜åº¦çš„測é‡åŠŸèƒ½ï¼Œå…¶é›»è·¯æ¿å¦‚圖4所示。DIP-ME007超è²æ³¢æ¸¬è·æ¨¡å¡Šèƒ½æ¯”較迅速ã€æ–¹ä¾¿åœ°æ¸¬å‡ºæ©‹åº•éƒ¨è·æ¸¬è·æ¨¡å¡Šä¹‹é–“çš„è·é›¢ï¼Œæ¤æ¨¡å¡Šå…±æœ‰äº”個(gè)引腳VCCã€tringã€echoã€outã€GND。DIP-ME007超è²æ³¢æ¸¬è·æ¨¡å¡Šè¼¸å‡ºç‚ºpwmæ–¹å¼ï¼ŒVCCã€GND接好åŽå‘tring發(fÄ)一個(gè)10s以上的高電平,就å¯ä»¥åœ¨æŽ¥æ”¶å£echoç‰å¾…高電平輸出。單片機(jÄ«)采用跳變沿觸發(fÄ),觸發(fÄ)åŽå³é–‹å§‹è¨ˆ(jì)時(shÃ)。當(dÄng)電平變低åŽå³é–‹å§‹è®€å®šæ™‚(shÃ)器,æ¤æ™‚(shÃ)的值å³ç‚ºæ¤æ¬¡æ¸¬è·æ‰€ç”¨çš„時(shÃ)é–“ã€‚æ ¹æ“š(jù)S=Ct/2å³å¯å¾—出所測得的è·é›¢ã€‚如æ¤å‘¨æœŸæ€§æ¸¬é‡å³å¯å¯¦(shÃ)ç¾(xià n)移動(dòng)測è·ã€‚單片機(jÄ«)å…§(nèi)部自動(dòng)將測得數(shù)æ“š(jù)ä¿å˜å¹¶èˆ‡ä¸Šä¸€æ¬¡æ¸¬è·çµ(jié)果比較,ä¿ç•™æœ€å¤§å€¼ï¼Œç•¶(dÄng)連續(xù)五次未測得大于å‰ä¸€æ¬¡çš„數(shù)æ“š(jù)時(shÃ)åœæ¢æª¢æ¸¬å¹¶è¨˜éŒ„最大值。當(dÄng)å†æ¬¡æª¢æ¸¬åˆ°é»‘ç·šå³å·²æˆåŠŸéŽæ©‹ï¼Œæ˜¯æ™‚(shÃ)單片機(jÄ«)控制顯示模塊將測得的最大值在液晶å±ä¸Šé¡¯ç¤ºå‡ºä¾†ã€‚
1.3控制器電路
由于主控制器的任務(wù)較多,電路è¦æ±‚引腳較多,且顯示器的控制程åºè¼ƒç‚ºå¾©(fù)雜,我們單ç¨(dú)é…備了一個(gè)åŒæ¨£çš„單片機(jÄ«)作為主控制器的輔助部分,通éŽå®ƒä¾†åˆ†æ“”(dÄn)主控制器的工作,來完æˆé¡¯ç¤ºéƒ¨åˆ†çš„工作。其ä¸ä¸»æŽ§åˆ¶å™¨èˆ‡å…¶å®ƒæ¨¡å¡Šçš„連接如圖5所示。
1.4è²å…‰å ±(bà o)è¦é›»è·¯
è²å…‰å ±(bà o)è¦æ¨¡å¡Šä¸»è¦æ‡‰(yÄ«ng)用于æœæ•‘å ±(bà o)è¦é›»è·¯ä¸ï¼ŒåŒæ™‚(shÃ)為進(jìn)一æ¥æ“´(kuò)展應(yÄ«ng)用,我們?cè)è¯³åˆ‚ç ´æºŸ_é—œ(guÄn)çš„åŒæ™‚(shÃ)引入å¦ä¸€æ¢ä¿¡è™Ÿ(hà o)線實(shÃ)ç¾(xià n)了å°(duì)è²éŸ³çš„控制。在æœæ•‘éŽç¨‹å’Œå¹³å®‰åˆ°é”(dá)安置å€(qÅ«)時(shÃ)經(jÄ«ng)采用ä¸åŒé »çŽ‡å’ŒéŸ³è‰²çš„è²éŸ³çµ¦å‡ºè¡¨ç¤ºã€‚尋找硬幣我們采用金屬探測傳感器,當(dÄng)發(fÄ)ç¾(xià n)金屬時(shÃ),其信號(hà o)線上電平從低電平變?yÅu)æ¥¦å” å¨–å‰‘îƒ®|發(fÄ)單片機(jÄ«)ä¸æ–·ï¼Œåœ¨å–®ç‰‡æ©Ÿ(jÄ«)的控制下機(jÄ«)器人åœæ¢é‹(yùn)å‹•(dòng),啟動(dòng)音樂發(fÄ)生模塊并點(diÇŽn)亮LED進(jìn)è¡Œè²å…‰å ±(bà o)è¦ï¼Œå…·é«”實(shÃ)ç¾(xià n)電路如圖6所示。
çœè—¥å“分æ€æ©Ÿ(jÄ«)器人1.5電機(jÄ«)é©…(qÅ«)å‹•(dòng)電路
單片機(jÄ«)通éŽå‚³æ„Ÿå™¨çš„å饋信號(hà o)控制電機(jÄ«)æ£è½‰(zhuÇŽn)ã€å轉(zhuÇŽn)或者åœæ¢ï¼Œä¾†å¯¦(shÃ)ç¾(xià n)控制機(jÄ«)器人完æˆå„種動(dòng)作。L298N是專用電機(jÄ«)é©…(qÅ«)å‹•(dòng)芯片,他å¯ä»¥å¯¦(shÃ)ç¾(xià n)電機(jÄ«)çš„æ£å轉(zhuÇŽn)ã€å‰Žè»Šã€pwm調(dià o)速ç‰å¤šç¨®åŠŸèƒ½ï¼Œæ˜¯å°(duì)æ©Ÿ(jÄ«)器人電機(jÄ«)進(jìn)行控制的比較ç†æƒ³çš„èŠ¯ç‰‡ï¼Œå› æ¤æˆ‘們采用L298N芯片å°(duì)兩個(gè)普通電機(jÄ«)進(jìn)行控制。通éŽç·¨ç¨‹å®Œå…¨å¯ä»¥æŽ§åˆ¶å¯¦(shÃ)ç¾(xià n)題目的基本è¦æ±‚和發(fÄ)æ®éƒ¨åˆ†ï¼Œä¹Ÿå¯å¢žåŠ å„種創(chuà ng)新功能。L298N芯片信號(hà o)é›»æºèˆ‡é©…(qÅ«)å‹•(dòng)é›»æºçš„分開,å¯ä»¥æ ¹æ“š(jù)需è¦å°(duì)電機(jÄ«)的電壓進(jìn)行調(dià o)節(jié),其驅(qÅ«)å‹•(dòng)電路如圖7所示。
1.6顯示電路
智能分æ€æ©Ÿ(jÄ«)器人多長時(shÃ)間充一次電采用MSl602C-1åž‹LCD顯示相應(yÄ«ng)çš„ä¿¡æ¯ã€‚æ¤é¡¯ç¤ºå™¨æ¨¡å¡Šçš„工作電壓為5Vå·¦å³ï¼Œæ”¯æŒé¡¯ç¤º2è¡Œå—符,æ¯è¡Œå¯é¡¯ç¤º16個(gè)å—符,æ¯å€‹(gè)å—符由5×7點(diÇŽn)陣顯示??梢é…ã„Ÿ^編程實(shÃ)ç¾(xià n)多種顯示,顯示信æ¯æ¯”數(shù)碼管更多,顯示效果更好。
由于主控制器的單片機(jÄ«)任務(wù)較多,電路接線較復(fù)雜,我們采用單ç¨(dú)的單片機(jÄ«)控制顯示模塊。
2智能救æ´æ©Ÿ(jÄ«)器人的軟件è¨(shè)計(jì)
本智能救æ´æ©Ÿ(jÄ«)器人的軟件控制部分采用C語言編程,借助C語言的強(qiáng)大功能來實(shÃ)ç¾(xià n)單片機(jÄ«)AT89S52的控制功能。主程åºæµç¨‹åœ–如圖8所示。
3çµ(jié)è«–
以AT89S52單片機(jÄ«)ç‚ºæ ¸å¿ƒéƒ¨ä»¶ï¼Œåˆ©ç”¨ç´…å¤–å‚³æ„Ÿæª¢æ¸¬ã€é›»æ©Ÿ(jÄ«)控制ç‰æŠ€è¡“(shù),通éŽå„種方案的討論åŠå˜—試,å†ç¶“(jÄ«ng)éŽå¤šæ¬¡çš„整體軟硬件çµ(jié)åˆèª¿(dià o)試,ä¸æ–·åœ°å°(duì)系統(tÇ’ng)進(jìn)行優(yÅu)化,最åŽæ™ºèƒ½æ•‘æ´æ©Ÿ(jÄ«)器人å¯ä»¥å¯¦(shÃ)ç¾(xià n);é¿é–‹éšœç¤™ç‰©ï¼Œå¹¶å°‹æ‰¾åˆ°åˆé©çš„路徑;é †åˆ©é€šéŽå—æçš„æ©‹æ¢ï¼Œå¹¶èƒ½è¼ƒæº–(zhÇ”n)確地測出橋æ¢çš„高度;自動(dòng)è˜(shÃ)別路線狀æ³ï¼Œå¹¶æ ¹æ“š(jù)實(shÃ)時(shÃ)ç‹€æ³å¿«é€Ÿåšå‡ºåˆ¤æ–·ï¼Œæº–(zhÇ”n)確控制機(jÄ«)器人的轉(zhuÇŽn)å‘;自動(dòng)顯示所è¦æ±‚çš„ä¿¡æ¯;自動(dòng)å°‹ç·šå‰é€²(jìn),能智能檢測ã€æ’¿èµ·ã€æ”¾ä¸‹ç¡¬å¹£;è²å…‰å ±(bà o)è¦ï¼Œå¹¶æœ‰å½©ç‡ˆé–ƒçˆ;行駛到è¦(guÄ«)定的地點(diÇŽn)自動(dòng)åœæ¢å¹¶é¡¯ç¤ºæ•‘æ´çµ(jié)æŸã€‚
在è¨(shè)計(jì)éŽç¨‹ä¸ï¼ŒåŠ›æ±‚硬件電路簡單,外形美觀,充分發(fÄ)æ®è»Ÿä»¶è¨(shè)計(jì)的優(yÅu)勢來滿足系統(tÇ’ng)çš„è¦æ±‚。
垃圾分æ€æ©Ÿ(jÄ«)器人定制高速分æ€æ©Ÿ(jÄ«)器人定制分æ€æ©Ÿ(jÄ«)器人價(jià )æ ¼å¤šå°‘