智能机器人控制系统的设计 毕业设计说明书

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1、摘要本设计采用Motorola生产的68HC11单片机，来实现该机器人的硬件仿真设计和实物验证。首先完成了能力风暴智能机器人的自主运行、躲避障碍、智能跟随的仿真设计和实际控制系统设计。随后在Proteus平台上采用68HC11单片机进行了系统的硬件设计，通信模块与68HC11之间的存储设计，编程传感器的仿真驱动程序，并实现避障、智能跟随等功能的模拟；最终，借助能力风暴智能机器人自带的交互式C语言下载软件，将避障、智能跟随等功能从仿真转化到实物，从而完成了整个智能机器人控制系统的设计。关键词：智能机器人；Proteus仿真；68HC1158AbstractThis

2、designusestheMotorola68HC11MCUproduction,thehardwaredesignandSimulationofthephysicalverificationoftherobot.Thisdesignmainlycompletesthedesignofsimulationdesignandpracticalcontrolsystemforautonomousoperation,abilitystormrobottoavoidobstacles,intelligentfollows.Andthehardwaredesignofth

3、esystemis68HC11microcontrollerontheProteusplatform,completedthedesignofstoragebetweenthecommunicationmoduleand68HC11,thesensorsimulationdriver,toachievethewholeprocesscontrol,simulation,intelligentobstacleavoidancewithfeaturessuchascomplete;then,withthehelpofabilitystormrobotcomeswit

4、hinteractiveClanguagedownloadsoftware,theobstacleavoidance,intelligentfollowfunctionsfromsimulationtoreality,thuscompletingthedesignoftheintelligentrobotcontrolsystem.Keywords：Robot；Proteussimulation；68HC115858目录第一章绪论11.1课题来源11.2本课题的研究目的及意义11.3智能小车的现状11.4小结2第二章系统方案设计及论证32.1模块方案比较及论证3

5、2.2电机驱动方案选择52.3避障模块方案选择62.4检测模块的设计72.4.1碰撞传感器72.4.2红外传感器82.4.3光敏传感器92.4.4麦克风92.4.5光电编码器92.4.6其他传感器102.5小结10第三章机器人硬件电路设计113.168HC11A1最小系统113.2复位及启动方式133.3检测模块硬件仿真133.3.1碰撞模块仿真133.3.2红外避障模块仿真143.4机器人动作驱动模块163.568HC11单片机编译环境173.6小结19第四章系统软件设计与调试204.1系统流程图设计204.1.1避障流程图204.1.2循迹与智能跟随流程图2

6、14.2驱动程序与编程234.3按键检测软件设计254.4程序下载与调试26584.5小结26总结27外文资料29外文翻译38致谢46附录148附录25658第一章绪论1.1课题来源智能机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的能力，如感知能力、避障能力、判断能力和协同能力，是一种具备高度灵活性的自动化机器。智能机器人是二十一世纪新的热点，也是一个国家整体实力的显示。机器人的发展及普及更是一个国家的科技基础和制造业发展水平的重要体现。近年来，在智能机器人和自动化领域里移动机器人的研究吸引了众多研究者的注意力，其中智能机器人以其结构简单、

7、容易实现仿真功能受到欢迎。在另一方面，智能机器人在移动方向辨别的问题上，具有广阔的运动空间，这更成为它吸引注意力的有利武器，红外避障成为智能机器人所必须具备的模块。在这种背景下，有关智能机器人控制系统的设计课题应运而生。1.2本课题的研究目的及意义“能力风暴”(AbilityStorms)机器人由上海广茂达电子信息有限公司开发，外形酷似UFO,是专为个人机器人的需求设计的，专门面向教育的机器人。它是专门为大学进行课程教学、工程训练、机器人竞赛、科技创新以及研究服务开发的新型移动智能机器人。能力风暴个人机器人配有5种十几个传感器，另外还可以根据需要扩展其他传感器，

8、对环境的感知能力很强。感