趋光机器人课程设计报告

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1、趋光机器人设计学院：自动化学院系别：智能科学与技术班级：智能1002时间：2013.4.1—2013.4.131，课程设计简述本次实验是以MultlFlexAVR2为核心，从而控制光源传感器和红外传感器。其中光源传感器主要检测自然光的光强，红外传感器在一定范围是否有物体，如果光源与红外动态发生变化，MultlFlexAVR2主控器就会动态控制小车执行相对应的趋光与避障的功能。2，课程设计目的与要求1、使用创意之星机器人套件组装趋光机器人。2、机器人能够辨别光源的方向并跟随光源移动。3、机器人拥有避障功能。3、设计相应软

2、件程序，并下载至机器人完成设计要求。3，软件设计总体图4，趋光机器人实物图5，趋光机器人软件设计原理图6，软件程序设计（1）趋光模块模块逻辑图：模块原理：本模块采用光源传感器，其在一定范围内可以检测到自然光的光强，其输出量为模拟量，范围在0——1023。轮式趋光机器人采用左右两个光源传感器，从而实现趋光功能。如果检测到轮式机器人左边光亮时，小车向左转；如果检测到轮式机器人右边光亮时，小车向右转；当检测到轮式机器人左右两边光亮接近时，小车直前行。（2）避障模块模块逻辑图：模块原理：本模块采用红外传感器，其在一定范围内可以

3、检测到是否有物体存在，当其前方有物体存在时，输出量为0，反之为1。轮式趋光机器人采用左右两个红外传感器，从而实现避障功能。如果检测到轮式机器人左边有障碍物时，小车向右转；如果检测到轮式机器人右边有障碍物时，小车向左转；当检测到轮式机器人左右两边都有障碍物时，小车向后退。7，趋光机器人整体设计（1）模块分组趋光机器人主要由四个模块组成：趋光机器人避障模块，趋光机器人趋光模块，趋光机器人主控器模块，趋光机器人车体模块。（2）各模块功能A）趋光机器人避障模块：介绍：本模块采用红外接近传感器，其俗称光电开关。它是利用被检测物对

4、光束的遮挡或反射,由同步回路选通电路,从而检测物体有无的。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。漫反射式光电开关:它是一种集发射器和接收器于一体的传感器,当有被检测物体经过时,物体将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器,于是光电开关就产生了开关信号。当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时,漫反射式的光电开关是首选的检测模式。 “创意之星”机器人套件配套了2个漫反射式光电开关,其有效距离约为20cm。 如下图，“创意之星”机器人所使用的红外光电开关型

5、号为E18-B0,规格数据为VCC:5V。 工作电流:小于100mA。 输出形式:NPN三极管OC输出。 封装形式:工程塑料。   红外接近传感器的是开关量传感器,接IO0~IO11的任意一个接口都可以通过NorthSTAR进行数值读取和编程。由于输出是开关量,只能判断在测量距离内有无障碍物,不能给出障碍的实际距离。但是该传感器带有一个灵敏度调节旋钮,可以调节传感触发的距离。“创意之星”套件在出厂前已经将感应触发距离调整到约20cm。原理：本模块采用红外传感器，其在一定范围内可以检测到是否有物体存在，当其前方有物体存在

6、时，输出量为0，反之为1。轮式趋光机器人采用左右两个红外传感器，从而实现避障功能。如果检测到轮式机器人左边有障碍物时，小车向右转；如果检测到轮式机器人右边有障碍物时，小车向左转；当检测到轮式机器人左右两边都有障碍物时，小车向后退。B)趋光机器人趋光模块介绍：本模块采用光强传感器对可见光波长的光照强度(专业术语即“照度”)很敏感,其核心元件是一只光敏电阻,其输出信号为与光强相关的模拟信号。 下图是“创意之星”的光强传感器,输出模拟量信号,接AD0~AD7的任意一个接口都可以通过NorthSTAR进行数值读取和编程。原理：

7、本模块采用光源传感器，其在一定范围内可以检测到自然光的光强，其输出量为模拟量，范围在0——1023。轮式趋光机器人采用左右两个光源传感器，从而实现趋光功能。如果检测到轮式机器人左边光强比右边的光强大150的阀值时，小车向左转；如果检测到轮式机器人右边比左边的光强小150的阀值时，小车向右转；当检测到轮式机器人左右两边光强在150的阀值之间时，小车直前行。在车体的上前方，安装有舵机，主要是为了实现光强传感器的左右旋转，当发现左前方光强比较强时，车头的光强传感器便继续往左旋转，进行目标搜索，同理右前方也是如此。此种做法的优

8、势，便是可以增大小车趋光的搜索范围，加大趋光搜索力度。D)趋光机器人主控器模块实物图：介绍：MultiFLEX™2-AVR控制器是一款小型机器人通用控制器。MultiFLEX™2-AVR控制器功能高度集成,具有众多IO、AD接口,能够控制R/C舵机、机器人舵机,具有RS-232接口和RS-422总线接口,能够胜任常规机器人控制;M