搬运机器人毕业论文资料.docVIP

2.11控制部分――主板和控制面板 控制部分主要是指我们在和搬运机器人进行交流时，对它进行直接操作的部件，控制部分主要由以下两个部分组成：主板和控制面板。 --主板-- 主板是机器人的大脑，它由很多电子元器件组成。跟人的大脑一样，它在控制身体的 运动时，要完成接收信息、处理信息、发出指令等一系列过程。机器人的大脑有记忆功能，这主要由主板上的内存来实现。至于“大脑”的分析、判断、决策功能则由主板上的众多芯片共同完成。 --控制面板-- 控制面板是搬运机器人的按钮和接口集中的地方 开关 顾名思义就是控制机器人电源的按钮，按此按钮可以开机关机，也就是打开或关闭机器人电源。 下载口 下载口用于下载程序或操作系统到机器人主板上，使用时通过仿真器使机器人和计算机连接起来。 2.122.1.2 感官部分――传感器 感官部分是搬运机器人用来同环境进行交流和采集环境信息的一组器件，我们称 之为传感器。我们的搬运机器人用到的传感器有以下3 种：红外传感 器，地面灰度检测传感器，数字指南针传感器 --红外传感器-- 红外传感器能够和人眼一样“看见”前方的障碍物，然后通知“大脑”作出反应。 红外传感器共包含两种器件：红外发射管和红外接收模块。红外接收模 块位于机器人的正前方，两只红外发射管紧靠在红外接收模块的两侧，它们共同组 成了机器人的“眼睛”。 红外发射管可以发出红外线，红外线在遇到障碍后反射回来，红外接收模块接收到被反 射回来的红外线以后，发出电信号给机器人主板，这样机器人就“看见”东西了。 人的眼睛有时发现不了太小、太近或太远的东西，这是因为人眼有一定的可视范围。 机器人的“眼睛”也一样。它的“眼睛”能够看到前方10cm~80cm，90°范围 内的障碍物，障碍物面积须在210mmx150mm 以上。如果障碍物太小太细、或者在可视范围以 外，它可就没法看到了。 2.1.3 执行部分――液晶屏、轮子、电机 机器人的执行部分是执行具体功能时所要用到的部件， 机器人的执行部分共有以下五种：液晶显示屏，主动轮，从动轮，电机。 执行部分 --LCD 液晶显示屏-- 人类会因为各种原因不能通过声音语言来交流，这时候我们会借助手势或是文字来交 流。机器人则利用一种特殊的方式来表达自己，这种方式就是液晶显示屏，简称LCD。 LCD 显示屏可以显示英文、数字等字符，告诉你它遇到了什么、正在做什么或是想干什 么？别小看这些信息，在你调试程序时它们可有用了。 --主动轮及其驱动机构-- 主动轮有两只，电机输出的动力传给主动轮，带动整个机器人运动 。它能够完成直行、走弧线、左转、右转、原地打转这些技术动作 。机器人采用的是差动驱动方式，即每只主动轮由独立的电机驱动，这使得机器人有较高的灵活性。2个后轮由两个24V伺服直流电动机控制，2个直流电动机安装在机器人的后方，分别驱动驱动2个后轮，为机器人行动提供动力。车轮外加软性橡胶材料，以增加车轮摩擦系数。 --从动轮-- 前轮的2个轮子是从动轮，它们能实现动态和静态的平衡。为机器人本体提供稳定的支撑，并跟随主动轮的运动方向运动。 --直流电机-- 搬运机器人上有三个直流电机，可以将电池提供的电能转化为动能，让机器人动起 来。机器人的运动速度是通过电机来调节的。至于机械手的提升则采用带自锁力的24V直流减速电动机，便于程序控制。 2.1.4 搬运机器人的能源—电池 机器人的底盘下安装有电池，可以充电。 、 2.3.2 搬运机器人 中的直流电机 以电为原动力产生机械旋转动力的装置叫做电动机。电动机如果是依靠直流电源工作， 则称为直流电机。 19 在 搬运机器人 中，直流电机将轴的旋转运动输入到齿轮箱，齿轮箱将转速降低，将扭矩增 大，最后将动力输出给机器人的主动轮，从而驱动整个机器人运动。 机器人的调速是通过调节电机的平均电压实现的，因为直流电机上的电压大小影响它的 转速和扭矩。观察下图： 直流电动机T-N 图 直流电机在一定电压下，其转速与扭矩成反比。在图 中12V 转速扭矩线上取两个 点J、K，可以看出Jn Kn, JT KT。由此我们可以发现，当电机电压一定时，转速（n） 变小 ，则扭矩（T）增大；转速（n）变大，则扭矩（T）减小，这就叫转速与扭矩成反比。 从图中还可以看出，如果电压降低，则转速扭矩线向下方移动。 在智能机器人负载一定时（即扭矩一定时），降低电压，转速扭矩线向下方移动，从而 可以降低转速；提高电压，转速扭矩线向上方移动，从而可以增大转速，这样就可以实现调 速。在智能机器人里正是采用改变电压的方式，来改变电机转速的。 智能机器人电机上得到的电压是方波，不同的方波的脉冲宽度不同，平均电压也就不同 （参见图2-10），我们就利用这一点来进