欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:30409513
大小:875.00 KB
页数:11页
时间:2018-12-29
《优秀科技活动评比材料》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、优秀科技活动评比材料智能机器人小车创意设计制作活动实施单位:江苏省天一中学人工智能社团指导老师:邓一波俞金炎二零一一年三月智能机器人小车创意设计制作活动一、活动背景:机器人科普活动由于具有很强的趣味性,所以深受广大青少年喜爱。上世纪八十年代,机器人科普活动就在日本、美国等发达资本主义国家,非常广泛的开展起来,每年给类比赛活动种类很多,民间参与热情很高。机器人作为一种形式新颖的科技活动载体广泛引入到中小学科技教育的课堂中,在我们国家却是最近十年的事情。并且一开始就在国内广泛的开展起来。应该说,机器人科技活动对于培养学生热爱科学,养成良好的科学素养
2、都是非常有帮助的。但是,如果深入考察就会发现,当前的机器人活动中还存在许多阻碍机器人科普活动健康发展的不和谐因素。例如,目前用于中小学机器人科普教学活动的机器人绝大多数都是购买自一些教育机器人公司(乐高、广茂达、中鸣等),这些机器人价格非常高昂,一台人形机器人售价高达两万多元、一台竞赛机器人价格高达七八千元,一套普及机器人套件价格也在千元左右。机器人如此高的价格就决定了机器人活动进行普及性开展是非常困难的。一般学校投入二三十万元建设机器人工作室也很难做到完全满足学生实践动手的需要。另外,在机器人活动过程中也存在功利性过强的问题,有些学校由于投入
3、了大量的资金用于机器人工作室的建设,学校要求机器人活动辅导老师一定要出成绩,要在比赛中拿大奖。这种压力最终转嫁到机器人公司。机器人公司为了保证用户能够拿到大奖,千方百计为用户提供“保姆式”的服务,所有的机器人搭建设计全部包揽了,机器人程序编写也全部包揽了。最后学生比赛就流于形式。这样的状况对于中小学机器人科普教育健康发展是非常有害的。如何解决这个问题呢,江苏省天一中学人工智能社团的老师和学生决心用自己的实际行动对机器人科普教育进行改革和创新。智能机器人小车创意设计制作活动以我校人工智能社团为实施单位,主要解决以下几个问题:一,本次活动参与同学每
4、人制作一台智能机器人小车,每台智能机器人小车的造价控制在100元以下,真正做到在不加重学生的经济负担的前提下每个学生都能够拥有一台机器人。二,通过本次活动真正培养深入了解机器人系统结构,内部原理的“专家”型学生,使机器人活动不再浮于表面,做到脚踏实地。三,通过本次活动培养学生学会设计,知道在创造新产品过程中的选择和取舍,培养学生对于工程学的兴趣爱好。二、活动过程:1,智能机器人小车功能,造价的定位。对于确定智能机器人小车的功能定位。首先,通过人工智能社团的同学上网查找一些已有的机器人小车产品所能够实现的功能,在此基础上进行选择对比,选择一些机器
5、人常用功能作为本次活动所要设计的智能机器人小车必须达到的必备功能。根据对上海未来伙伴机器人公司,广东中鸣机器人公司等产品比较以后,确定本活动设计制作的机器人必须能够达到巡线、红外遥控、避障等最基本的功能。在此基础上还具备进一步开发的潜力,使之成为能够完成竞赛技能、足球、灭火等复杂功能的机器人。对于智能机器人小车的造价,考虑到我校是一所农村重点高中,绝大部分孩子来自农村家庭。为了不给他们造成经济压力,经过学生共同商量,最终确定将智能机器人小车的造价控制在100元以内。应该说本次活动所设计制造的智能机器人小车具有物美价廉的特点。1,智能机器人小车硬
6、件的选择、设计和制作。确定了智能机器人小车功能,造价。就要进行智能机器人小车车型结构、控制器、传感器、电源等部件的设计和选择。现有机器人小车车型结构布局,动力的分配种类很多,考虑到智能小车运动的灵活性,制造的简单化。最后决定小车的车架设计成三轮结构,前两轮采用两个独立电机控制,后轮采用一个万向从动轮。事实表明,这种结构简单,小车稳定,控制方便灵活,可以实现小车原地转弯等操作,大大简化了小车的控制。控制器是智能机器人小车最核心的部件之一。一方面,控制器造价占到整个小车造价的一半,是否能够合理设计选择控制器关系到整个小车的成本。另一方面,控制器是小
7、车实现智能控制的关键,合理设计,选择控制器直接决定智能小车功能是否强大,编程是否简单。考虑到以上这些因素,本次活动最终在NXPLPC2132,ATMEL89S52ATMEGA8,TIMSP430等一系列8-32位单片机中综合考虑价格因素,系统架构,制作简便,功能实现等。最终选择ATMEGA8单片机最为机器人小车的主控制芯片。ATMEGA8单片机是高性能、低功耗的8位微处理器,采用先进的RISC结构,8K字节的系统内可编程Flash,512字节的EEPROM,1K字节的片内SRAM,非常丰富的内部设备,适合智能小车的应用需要。在电极驱动电路选择上
8、,采用单片集成的电机专用驱动电路,该电路性能优越,最高可输出1.2A电流,具有热保护功能,控制简单。为了方便小车控制程序的下载,为此控制器专门设计了用
此文档下载收益归作者所有