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自动搬运机器人论文 摘要：?本文介绍了一种基于51单片机小车寻迹系统。该系统采用两组高灵敏度光电对管，对路面黑色轨迹进行检测，。测试结果表明，该系统能够平稳跟踪给定路径。关键词：?智能小车；光电对管；寻迹；脉冲宽度调制 1.1设计任务设计并制作一个能自动起与终点间的。允许用玩具汽车改装，，与地面垂直╚╝形档板，0×20×10cm，在处有2?cm宽的黑线，如图所示。 1.2基本任务 ?⑴?机器人从起线出发（出发前，不得超出起跑线），（允许倒车）。的时间应力求最短（从合上电源开关开始计时）。 ?木块运送到达时，?⑶?用秒表记录整个搬运时间，按时间值分段计分，可测试两次，取每次总分最佳者，两次1.3发挥部分 ??自动记录、显示一次往返时间（记录显示装置安装在上）行驶时间。 ?⑵?木块运送到达终点时，?⑶?其它特色与创新。 cm，误差不得超过-0.1cm，木块间距为7.5cm。 (2) 搬运机器人前端可安装机械手，其形状、功能自定。搬运木块的方式自定，但不得采用磁铁吸附。木块上可涂抹颜色或符号，不得安装其他附件。 ⑶ 在木块堆放的起点和库房侧可设有自动无线引导信号源，允许车辆不能用人工控（包括有线和无线遥控）。　　整个电路系统分为检测、控制、驱动三个模块。首先利用光电对管对路面信号进行检测，经过比较器处理之后，送给软件控制模块进行实时控制，输出相应信号给驱动芯片驱动电机转动，从而控制整个小车运动。系统方案方框图如图1所示。 图1? 智能小车寻迹系统框图 2.1车体方案论证与选择 方案1：购买玩具电动车。购买的玩具电动车具有组装完整的车架车轮、电机及其驱动电路。玩具电动车的电机多为玩具直流电机，力矩小，空载转速快，负载性能差，不易调速。而且这种电动车一般都价格不菲。因此我们放弃了此方案。 方案2：自己制作电动车。经过反复考虑论证，我们制定了左右两轮分别驱动，在校车后面加万向轮转向的方案。即左右轮分别用两个转速和力矩基本完全相同的直流电机进行驱动，车体尾部装一个万向轮。这样，当两个直流电机转向相反同时转速相同时就可以实现电动车的原地旋转，由此可以轻松的实现小车坐标不变的90度和180度的转弯。当小车前进时，左右两驱动轮与后万向轮形成了三点结构，这种结构使得小车在前进时比较平稳。为了防止小车重心的偏移，后万向轮起支撑稳定的作用。对于车架材料的选择，我们经过比较选择了实验室常用塑料车架。综上考虑，我们选择了方案2。制作的小车实物如下图所示： 传感检测单元　　小车循迹原理　　该智能小车在画有黑线白纸 “路面”上行驶，由于黑线和白纸对光线反射系数不同，可根据接收到反射光强弱来判断“道路”—黑线。笔者在该模块中利用了简单、应用也比较普遍检测方法——红外探测法。　　红外探测法，即利用红外线在不同颜色de物理表面具有不同反射性质特点。在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色地面时发生漫发射，反射光被装在小车上接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，则小车上接收管接收不到信号。　　传感器选择　　市场上用于红外探测器件较多，可以利用反射式传感器外接简单电路自制探头，也可以使用结构简单、工作性能可靠集成式红外探头。ST系列集成红外探头价格便宜、体积小、使用方便、性能可靠、用途广泛，所以该系统中最终选择了ST168反射传感器作为红外光发射和接收器件，其内部结构和外接电路均较为简单，如图2所示： 图2? ST168检测电路 　　ST168采用高发射功率红外光、电二极管和高灵敏光电晶体管组成，采用非接触式检测方式。ST168de检测距离很小，一般为8~15毫米，因为8毫米以下它检测盲区，而大于15毫米则很容易受干扰。笔者经过多次测试、比较，发现把传感器安装在距离检测物表面10毫米时，检测效果最好。　　R1限制发射二极管电流，发射管电流和发射功率成正比，但受其极限输入正向电流50mAde影响，用R1=150电阻作为限流电阻,Vcc=5V作为电源电压，测试发现发射功率完全能满足检测需要；可变电阻R2可限制接收电路电流，一方面保护接收红外管；另一方面可调节检测电路灵敏度。因为传感器输出端得到模拟电压信号，所以在输出端增加了比较器，先将ST168输出电压与2.5V进行比较，再送给单片机处理和控制。　　传感器安装　　正确选择检测方法和传感器件决定循迹效果重要因素，而且正确器件安装方法也循迹电路好坏一个重要因素。从简单、方便、可靠等角度出发，同时在底盘装设4个红外探测头，进行两级方向纠正控制，将大大提高其循迹可靠性，具体位置分布如图3所示。 图3 红外探头分布图 　　图中循迹传感器全部在一条直线上。其中X1与Y1为第一级方向控制传感器，X2与Y2为第二级方向控制传感器，并且黑线同一边两个传感器之间宽度不得大于黑线宽度。小车前进