毕业设计（论文）-轮式行走机器人设计

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1、唐山学院毕业设计设计题目：轮式行走机器人设计系别：机电工程系班级：07测控（2）班姓　　名：指导教师：2011年6月8日轮式行走机器人设计摘要本设计完成了一种基于自动导引小车原理的轮式行走机器人的设计。该设计的最终效果是让机器小车能通过一系列红外线反射式光电传感器感知一种特制的导引跑道（该导引跑道由反光率高的白色背景和反光率极低的黑色导引线组成），自动寻找路径，并通过三个避障传感器实现避障的功能。驱动电机采用直流电机，电机控制方式为单向PWM开环控制，控制核心采用51单片机控制系统，控制上采用一块单片机实现信号采集与显示、路线判断和电机控制等功能。51单片机通

2、过检测由一系列反射式光电传感器探测到的路况信息，按照载入单片机的算法向电机驱动电路发出控制电机转速和转向的指令，控制完成小车的启停、前进、后退、转向和调速等动作，最终使小车能平滑稳定地沿着导引跑道从一个地点向另一个地点的运动。关键词：导引线反射式光电传感器PWM避障TheDesignofWheeledRobotABSTRACTThissubjectcompletedadesignofwheeledcarrobotbasedontheprincipleofautopilotcar.Thefinaleffectofthisdesignistoletthemachi

3、neperceiveaspecialguidancerunway（thisguidancerunwayconsistofawhitebackgroundwithhighreflectiverateandablackguidelinewithlowreflectiverate）throughaseriesofinfraredreflectingphotoelectricsensorandfindthepathautomaticallyandmakethemachinerealizetheobstacle-avoidingfunction.Thissystemad

4、optsDCmotorasthedrivemotor,themodeofthemotorcontrolisone-wayPWMopen-loopcontrolandthecontrolcoreadopts51_seriesmicrocomputercontrolsystem.Incontrol,wecanjustuseapieceofSCM(SingleChipMicyoco)torealizethefunctionofsignalacquisition,routejudgeandthemotorcontrol,etc.TheSCMdetectsthetraf

5、ficinformationdetectedbyaseriesofsensorsfirst,thensendscorrespondinginstructionstomotordrivercircuitaccordingthealgorithmloaded,meanwhile,adjuststhecar’sstat-stop,moving,steeringandadjustspeed,etc.Finallymakethecarcanarrivefromonelocationtoanotherlocationalongtheguidancerunway.Keywo

6、rds:Guideline;reflectingphotoelectricsensor;PWM;obstacleavoidance目录1引言11.1机器人技术简介11.2轮式行走机器人设计简介12总体方案32.1系统方框图介绍32.2方案论证与比较32.2.1轨迹探测模块设计与比较32.2.2数据存储比较52.2.3刹车机构功能方案比较63硬件部分设计73.1电源模块设计73.2轨迹探测传感器模块设计83.2.1轨迹探测传感器的布局及工作方式83.2.2TCRT5000的介绍及其工作原理93.3避障传感器模块设计113.3.1避障传感器的布局及工作方式113.

7、3.2避障传感器E18-D80NK的介绍和工作原理123.4单片机模块设计133.4.1单片机模块的整体介绍133.4.2STC89C52单片机的介绍133.5电机控制模块设计153.5.1电机控制模块的整体介绍153.5.2电机控制芯片L298N的介绍173.6直流电机及减速箱简介183.7主电路图及电路板设计204模块的软件设计和调试224.1系统软件设计说明224.2小车自动导引和避障的软件流程图设计224.2.1初始化模块224.2.2PWM调速模块234.2.3避障模块244.2.4道路识别模块254.2.5整体流程图265仿真与制作285.1程序的

8、编译调试与仿真285.2小车的制作与调