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1、《机电一体化与机器人技术》课程论文姓名：学号：组号：指导教师：7/7一、对机电一体化的认识机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布
2、局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的。功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。 因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是，机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械
3、部件的原有功能外，还能赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。7/7二．电脑鼠的运行原理所谓“电脑鼠”，英文名叫做MicroMouse，是使用嵌入式微控制器、传感器和机电运动部件构成的一种智能行走装置的俗称，它可以在“迷宫”中自动记忆和选择路径，寻找出口，最终达到所设定的目的地。电脑鼠可谓是一种具有人工智能的小型机器人，依照新制的比赛规则，当电脑鼠放入起点，按下启动键之后，它就必须自行决定搜寻法则并且在迷宫中前进、转弯、记忆迷宫墙壁资料、计算最短路径、搜寻终点等功能。电脑鼠更结合了机械、电机、电子、控制、光学
4、、程序设计和人工智能等多方面的科技知识。一只电脑鼠是具有机电知识整合的基本架构，本身就像是一个智能的机器人。要在指定的迷宫中比赛，就像是一个人置身于竞赛中，必须要靠本身的判断力、敏捷动作及正确探查周边环境，来赢得胜利。一般来说，一只电脑鼠需要具备有下列三件基本能力： (1)拥有稳定且快速的行走能力； (2) 能正确判断能力；(3) 记忆路径的能力。电脑鼠整个系统可以大致分为以下主要部分：电源模块，控制模块，执行机构模块，传感器模块，机身模块。可以做形象的比喻：电源模块可以说是电脑鼠的葡萄糖，控制模块是电脑鼠的大脑，传感器模块是电脑鼠的眼睛，机身模块是电脑鼠
5、的躯干，执行机构是电脑鼠的腿；各模块之间相互配合使电脑鼠正常工作并寻找到终点。7/7一、软件程序流程迷宫探测子程序 迷宫探测子程序承载了一种探测迷宫并记忆迷宫地图信息的法则和算法, 本设计对传统的中左法则进行了改进,电脑鼠以前方为优先行进的方向, 若前方有墙或已探测过,则考虑左方若左方有墙或己探测过, 再考虑右方若出现死路, 则原路返回, 直到发现没有探测过的单元, 转入该单元。路径优化子程序 通过迷宫探测子程序, 7/7数组记录了迷宫地图信息以及迷宫中每一单元到起点的距离, 通过路径优化子程序可以找出一条从起点到终点的路径, 并进行路径优化, 从而得到最短
6、路径, 它承载了一种优化路径的算法,如图2所示。冲刺子程序找到了最短路径, 电脑鼠就可以从起点开始以最快的速度冲到终点,冲刺子程序可以实现该功能,如图3所示。7/7一、实验心得及体会这学期的机电一体化课程就要结束了，回想上课与做实验的过程，我觉得收获了很多。作为一个电类22系学生，这门课与我今后所要学到的专业知识联系比较大，通过这门课我提前了解到了与我们专业相关的机电知识，同时电脑鼠的实验深深的再次激发了我对我们所学专业的自豪感与热爱，因此很感谢这样一门选修课，让我了解了机电一体化的知识，了解了电脑鼠，甚至还即将要参加电脑鼠走迷宫竞赛，这将是我的大学生涯中一
7、次难忘的课程。 电脑鼠有着小小的身躯，却是仪科、软件、电子、自动化、机械等多种学科知识的综合。刚刚接触专业课的我初次接触它时，心里充满了陌生和畏惧。一开始不懂电脑鼠的原理，7/7对老师上课讲的程序虽然听得懂但又似懂非懂，后来请教了班里的其他同学，总算有了些许进步。在后面的学习中也就充满了乐趣，每次与组内同学一起做实验，调试程序，调试红外，都收获了很多。特别要感谢潘老师的悉心教导，老师非常的有耐心，对于一些我自己都感觉很无脑的问题，他也会仔细讲解，还帮我们调红外，使我们的电脑鼠不再像醉汉一样乱撞。学到了新知识，认识了新朋友，增强了动手能力，是我在机电一体化课程
8、中的几大收获。另外我也认识到各个学科之间都是互相交融
