《简易机器人制作》PPT课件

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1、简易机器人制作华南师范大学郑永驹2008年8月Email:zhengyj@scnu.edu.cn手机：137980037521一、概述1、机器人的发展与应用2、机器人的定义3、课标有关本课程的大纲要求4、广东版教材的体系结构21、机器人的发展与应用1954年，美国人（G.C.Devod）申请了工业机器人专利1958年，美国制造出第一台工业机器人半个世纪来，机器人技术得到高速发展，目前全世界机器人的保有量超过100万台，并以每年10万台的速度在增长。机器人以从单一的工业应用发展到许多领域：如军用、探

2、险、医疗、服务等3简易机器人的结构与应用简易机器人结构相对简单，价格便宜。一般分为控制与机械两大部分。机械包括机体结构、动力装置、传动机构和执行机构等；控制包括单片机（或嵌入式）系统及其软件、传感器及其电路、控制驱动电路等。4简易机器人的基本结构框图5对“简易”的理解与在现实生活各个领域服役的机器人比较，“简易机器人”有如下不同：“麻雀虽小，五脏俱全”。《简易机器人》满足机器人的几大基本特征，是专门为中学生科技制作度身定制的。比较项目简易机器人在役机器人应用场合教具、玩具各类产业领域体系结构单片机

3、最小系统分层递阶系统、分布式系统控制系统单片机（8位）嵌入式、驱动芯片、软件开发资源丰富、单任务简单编程专用控制板或计算机（32位）、专用电机驱动单元、软件开发环境复杂和昂贵、多任务实时操作系统机械结构拼装、模型额定负载下满足刚度和强度传感器简单、廉价高质量、高水平、高价格环境室内、结构环境室外、非结构环境材料单一（ABS塑料）多种高强度、轻质材料重量/尺度小大62、机器人的定义目前世界上有关机器人的定义没有统一的答案。日本——机器人是一种具有移动性、个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动性

4、、奴隶性等七个特征的柔性机器。法国——机器人学是指设计能根据传感器信息实现预先规划好的作业系统，并以此系统的使用方法为研究对象。国际标准化组织——工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能，能完成各种作业的可编程操作机。中国——机器人是一种自动化的机器，它具备一些与人或生物相似的智能，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种高度灵活的自动化机器。73、课标关于《简易机器人制作》的大纲要点基于计算机技术的学习平台，将机械、电子和单片机的应用有机组合起来。通过本课程的学习，学生应该知道单片机

5、和机械传动的基本知识，能设计与制作由单片机和传动机械等组成的简易自动控制机器或简单的自动控制系统。课程由“单片机及其控制程序”、“单片机与控制电路”、“单片机与传动机械”三个主题构成。给学生提供了运用当代先进技术和先进思想方法进行设计、制作，以解决实际问题的机会。84、广东版教材体系结构全书分为四章，第1、2、3章分别对应于课标的三个主题。第4章介绍应用有关机器人教具平台制作简易机器人的案例作为教学的参考。9二、教材涉及的知识与教法1、简易机器人的控制核心：单片机的基本知识。2、简易机器人的控制电

6、路。3、简易机器人的机械传动。4、教具介绍。101、单片机基本知识内容提要（1）、课标的要求（2）、什么是单片机（3）、单片机的特点及应用（4）、单片机的内部基本结构（5）、单片机的外引脚与最小应用系统（6）、单片机的软件（7）、设计与实践11（1）课标的要求1.知道单片机的特点和应用。（第1节）2.知道单片机的基本组成及工作过程。（第2节）3.知道单片机集成电路引脚的功能（第3节）。4.了解一种单片机的编程语言，掌握一种单片机常用的编程指令。（第4节）5.学会用指令编制简单的控制程序，并能根据试

7、验进行修正。（设计与实践）6．能操作单片机编程器将编写的程序烧结固化。（设计与实践）12（2）、什么是单片机：单片机全称单片微型计算机(Single-ChipMicrocomputer)，也称微控制器（Micro-Controller）。它是一片大规模的集成电路芯片。在这个芯片里集成了计算机的基本部件。包括中央处理器（CPU）、存储器（RAM和ROM）、定时振荡器（时钟）和输入输出接口（I/O接口）等部件。一片芯片就相当于一个微型计算机，使用者只要将程序编写固化到芯片内，单片机一上电复位就能按程序

8、执行，完成我们事先预定的任务。13（3）单片机的特点及应用用软件取代硬件电路，实现微控技术。功能强、使用灵活、成本低。体积小、功耗低，抗干扰能力强。单片机的应用已渗透到各个领域，如各种设备的自动控制、智能仪器仪表、医疗器械、交通信号控制、汽车电子控制、导弹、导航、智能武器、军用机器人等。据报道：20世纪90年代初期，美国家庭平均拥有64个单片机，到2000年该拥有量已增至226个。由此可见单片机的广阔应用前景。14（4）单片机内部基本结构15（5）外引脚及最小应用系统以AT89C2