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1、第21卷第5期陇东学院学报Vo.l21No.52010年9月JournalofLongdongUniversitySep.2010基于SCM简易寻迹机器人设计*李本印,马军忠(陇东学院物理与电子工程学院,甘肃庆阳745000)摘要:寻迹机器人是实现环境感知自动行走为一体的高新技术综合体。简易寻迹机器人设计是以行走机器人为基础,在Lab-view图形化编程环境下,采用传感器技术和AT89C2051单片机控制技术,完成机器人系统模块、主板模块、电机驱动模块和寻迹模块等功能,用四驱车体为机体,使简易机器人沿着黑色引导线行走。关
2、键词:单片机;简易机器人;寻迹;设计中图分类号:TP24文献标识码:A文章编号:16741730(2010)05004304DesignofSimpleTracingRobotBasedonSCMLIBenyin,MAJunzhong(CollegeofPhysicsandElectronicEngineering,LongdongUniversity,Qingyang745000,Gansu,China)Abstract:Thetracingrobotisakindofhigh-techcombinationthatobtainsautomaticwalkingwithen
3、vironmentalsense.Thesimpletracingrobo,tbasedonthewalkingrobo,tundertheLab-viewgraphicalprogramming,adoptingthesensorandAT89C2051SCMcontrollingtechnology,achievesrobotsystematicalmode,lmotherboards,motordrivingmodelandtracingmode,lWiththefour-body-machineasthemachinebody,itmakesthesimplerobotwalk
4、alongtheblackguidingline.Keywords:SCM;simplerobo;ttracing;design0引言1设计思想与总体方案机器人技术是一门综合了传感与检测、运动1.1总体设计方案和框图与控制、图形图像处理等技术的新型学科,它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件和人工智能等许多学科知识,涉及到当前许多前沿领域的技术。机器人技术不断地向人类活动的各个领域渗透,人们发展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器。机器人是一种自动化的机器,所不同的是这种机图1寻迹机器人方案框图寻迹机器人[1]的设计方案如图1,以器具备一些与人
5、或生物相似的智能能力,如感知AT89C205l单片机[2]为检测和控制核心。电机驱能力、规划能力、动作能力和协同能力,是一种具有高度灵活性的自动化机器。目前,就我院而言,动模块是以P1口(P1.0~P1.4)输出的PWM(脉机器人技术方面的研究还是一片空白,为依托专宽调制信号),动态控制电动机的转动方向和转业优势,推进我院机器人研究技术的发展步伐,有速。寻迹模块采用红外光反射式传感器及相关元必要先对简易机器人技术进行研究。件组成,检测路面黑线,利用P3口(P3.0~P3.1)采*收稿日期:20091226作者简介:李本印(1967),男,甘肃庆阳人,高级工程师,主要从事应用电子技术教
6、学与研究.44陇东学院学报第21卷集传感器的数据。通过对电路的优化组合,可以AT89C2051内部有一个高增益反向放大器,最大限度地利用51单片机的全部资源,控制主板用于构成振荡器,反向放大器的输入端为XTAL1,模块、电机驱动模块和寻迹模块,使机器人沿着黑输出端为XTAL2,分别为AT89C2051的脚、!色环形跑道线行进。脚。在XTAL1和XTAL2两端接石英晶体及两个1.2系统模块电容可以构成稳定的自激振荡器,电容器C1,C2均1.2.1AT89C2051取30PF,电路如图4所示。AT89C2051具有很高的性价比,其速度快,功1.3电
7、机驱动模块能强,体积小,使用方便,设计灵活。AT89C2051电机是机器人设计中的动力源,无论移动装引脚及功能如图2所示。置还是执行机构,都可以看到电机的身影。在机器人中大多选用直流减速电机作为其动力装置。本机器人采用了双电机双轮驱动的小车作为其底座。2个电机分别独立控制其左右两边的车轮,利用PWM精确控制两边电机的转速的不同来实现转弯功能,还可让其原地转弯,便于控制。而传统的小车是靠动力电机和转向电机驱动,[4]转弯角
