自动充电机器人

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1、福建农林大学硕士学位论文自动充电机器人姓名：郑志聪申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：吴锤红20070401福建农林大学硕士学位论文摘要本论文介绍了一种可以自己寻找电源实现自动充电的机器人。该机器人主要使用了红外传感器与超声波传感器的探测技术，步进电机的驱动技术，串行A／D技术，串行驱动显示技术，红外通讯技术，自动寻找电源泊位器的自动充电技术。自动充电机器人可以应用于工业机器人，服务机器人和玩具机器入等，具有广泛的应用前景。本论文设计主要有如下几大模块：步进电动机的驱动模块，红外传感器的探测模块，超声波传感器的探测模块，串行A／D模块，串行显示模块，

2、红外通讯模块，自动充电模块。在驱动模块中主要使用了两个步进电动机作为机器人的前轮驱动电机，其具有驱动机器人移动和选择机器人移动的方向两种功能。在红外传感器的探测模块中主要是使用4个集成的光电开关分别摆在机器人的前面和左右三个方向，使其对这三个方向进行定时的探测，并把探测的结果传给CPU。而超声波传感器的探测模块主要是对红外传感器的探测起到辅助的作用，弥补红外传感器因受外界光线影响而产生的不足。串行A／D模块是使用一片串行的A／D芯片姒x144对电源电压进行数据采集，采集的数送于CPU，并选一个基准值与其进行比较，比较结果用来判断电源电量消耗是否已到需要充电的程度

3、，同时把采集的数送到LED进行显示用于提示用户。串行显示模块是使用一片串行驱动芯片MAX7219来驱动一个四位的LED，使其分时显示时间和电源电压数。红外通讯模块工作过程如下：充电电源处的CPU驱动5个处于不同位置的红外发光二极管，使他们发出相互不同的各自单一的调制码，而机器人的CPU通过前后左右四个方向的红外接收器来接收来自充电电源处发出的调制码，并通过分析可知道机器人处于充电电源的大概方向。自动充电模块利用红外通讯模块知道的充电电源的方向，调整机器人的身体，使其向充电电源方向前进，边前进边分析机器人前面的红外接收器接收到的调制码为充电电源哪处发出的，再调整机

4、器人的前进方向使其向充电电源的具体方向前进，等靠近充电电源时，利用探测模块来调整机器人的身体，使其正对充电电源从而实现自动充电。关键词：红外技术，超声波技术，串行A／D，红外通讯，自动充电福建农林大学硕士学位论文AbstractThispaperintroducesarobotwhichCallsearchthepowersupplytOchargeitself．ThereareseveraItechnologiessuch嬲infraredsensortechnology,ultrasonicsensortechnology,stepmoor’sdriving

5、technology,serialA／Dtechnology,serialehipdrivingdisplay’Stechnology,infraredcommunicationtechnologyandautomaticchargingtechnology．Allthesetechnologiesareapplyingintherobotdesign．ThedesignedtechnologiesCanbeappliedinindustrialrobots。servicerobotsandotherrobottoys．Soithasabroadapplicat

6、ionprospects．Therearesomemainmodulesinthispaperasfollow：thestepmotor’Sdrivingmodule．theinfrareddetectionmodule,theultrasonicdetectionmodule。theserialA，Dmodule，thedisplaymodule,theinfraredcommunicationmoduleandtheautomatierechargingmodule．InthestepmotOr’sdrivingmodule，itUsestwostepmot

7、orstodrivethetwofrontwheelswhichhastwofunctions，thefirstoneistomaketherobotcomeafrord。thesecondoneiStomaketherobottOmthecer[1er．AndtheinfraredsensoralSOgallachievetwotargets，oneistodetectthecircumferenceoftherobotinordertoke印awayfromthebarriers,thelastOneistocommunicatewithanotkermie

8、rochip．Andth