基于51单片机类人机器人智能巡线的设计与实现.doc

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1、毕业设计指导课基于51单片机类人机器人智能巡线的设计与实现摘要：针对类人机器人如何在规定的赛道上实现智能巡线行走的问题，提出采用利用灰度传感器识别赛道，并以51单片机为核心对机器人编程控制的方法，实现该类人机器人通过识别白色光敏带赛道，遇到转弯信号能及时反馈并准确转弯的功能。通过脱机运行、步态调试和现场模拟等实验表明，基本实现类人机器人在规定赛道智能巡线行走，但存在反应调整时间长、速度较慢等问题还未有效解决。经过适当改造之后，该机器人既能克服传统类人机器人结构复杂行走不稳的缺点，又可以在一定程度上模仿人类行走动作，实现在复杂外部环境地形内探测行走的问题。关键词：智能巡线；灰度传感器；

2、51单片机；类人机器人DesignandImplementationofIntelligentRobotTrackingControlSystemBasedon51SinglechipAbstract:Forhowthehumanoidrobotintheprovisionsofthetracktoachieveintelligentpatrollinewalkingproblem,proposedtousethegraysensortoidentifythetrackand51single-chipasthecoreoftherobotprogrammingcontrolmetho

3、d,Toachievethetypeofhumanrobotthroughtheidentificationofwhitelight-sensitivetrack,encounteredturnsignalcanbetimelyfeedbackandaccurateturningfunction.Off-lineoperation,gaitdebuggingandfieldsimulationexperimentsshowthatthebasicrealizationofthehumanoidrobotintheprovisionsofthetrackintelligentpatro

4、llinewalking,butthereisalongtimetoadjustthereaction,thespeedisslowandotherissueshavenotbeeneffectivelyresolved.Afterappropriatemodification,therobotcanovercometheshortcomingsofthetraditionalhumanoidrobotstructurecomplexmovementinstability,butalsotoacertainextent,imitatethehumanwalkingaction,int

5、hecomplexexternalenvironmenttodetecttheproblemofwalkingwithintheterrain.Keywords:Intelligentinspectionline;Grayscalesensor;51singlechip;Humanoidrobot目录目录2第一章引言21.1选题背景及意义21.2国内外研究现状21.3本文主要研究内容及章节安排3第二章类人机器人的设计及控制32.1类人机器人的智能巡线系统设计32.2系统的优越性4第三章硬件设计43.151单片机的电路设计43.2灰度传感器的使用43.3C型足的设计5第四章总结5参考文

6、献7第一章引言1.1选题背景及意义机器人技术是一项有远大前景的技术，不仅在科学、军事、工业、生活领域变得越来重要，而且智能教育机器人的研究也越来越普及。在全国机器人比赛中，主要包括器人比赛、足球机器人比赛和篮球机器人比赛，这些比赛进一步说明国家对机器人发展技术的重视。循迹机器人是机器人研究中最重要最基本的一个研究。本实验就是从机器人循迹这一最基本的方面进行研究，不仅让机器人实现循迹功能，同时让其适应环境的多变性。1.2国内外研究现状我国从20世纪80年代中期才开始研究类人机器人，但国内类人机器人的研究在863计划和自然科学基金的支持下也持续开展了多年。我国一些高等院校和研究机构也在近

7、几年投入了相当多的人力物力进行类人机器人的研制工作，如清华大学于2002年研制的类人机器人THBIP-1，上海交通大学于1999年研制的类人机器人SFHR，等等。在类人机器人的稳定性研究方面，美国的Hemami等人曾提出将双足步行系统的稳定性和控制的简化模型看作是一个倒立振子，从而可以将双足步行的前进运动解释为使振子直立移动的问题。为了减小控制的复杂性考虑，Hemami等人还曾就双足步行机器人的“降阶模型”问题进行了研究。类人机器人的研究虽然取得了很多的研