毕业设计（论文）-基于单片机的避障广告机器人的设计

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1、湖南科技大学本科生毕业设计（论文）第一章机器人概述及设计方案1.1机器人的命名和分类1920年捷克斯洛伐克作家雷尔.卡佩克发表了科幻剧《罗萨姆的万能机器人》。在剧本中，卡佩克把捷克语“Robota”写成了“Robot”,“Robota”是农奴的意思。该剧预告了机器人的发展对人类社会的悲剧性影响，引起了大家的广泛关注，被当成了机器人的起源。罗萨姆公司把机器人作为人类生产的工业产品推向市场，让它去充当劳动力。机器人按照其主人的命令默默地工作，没有感觉和感情，以呆板的方式从事繁重的不公平的劳动。后来，罗萨姆公司取得了成功，使机器人具有了感情，导致机器人的应用部门迅速增加。在工厂和家务

2、劳动中，机器人成了必不可少的成员。机器人发觉人类十分的自私和不公正，终于造反了，开始屠杀人类。因为机器人的体能和智能都非常优异，因此消灭了幸存者，但没有结果。最后，一对感知能力优于其他机器人的男女机器人相爱了。这时机器人进化为人类，世界又起死回生了[1]。几千年前人类就渴望制造一种像人一样的机器，以便将人类从繁重的劳动中解脱出来。如古希腊诗人Homeros的长篇叙事诗《伊利亚特》中的冶炼之神瘸腿海倍斯特司，就用黄金铸造出一个美丽聪颖的侍女；犹太传说中的泥土巨人等等，从这些美丽的神话可以知道早在两千年前人类就开始出现了自动木人和一些简单的机械偶人。到了近代，机器人一词的出现和世界

3、上第一台工业机器人问世之后，不同功能的机器人也相继出现并且活跃在不同的领域，从天上到地下，从工业拓广到农业、林、牧、渔，甚至进入寻常百姓家。机器人的种类之多，应用之广，影响之深，是我们始料未及的。从机器人的用途来分，可以分为两大类：军用机器人和民用机器人[2]。1.2我国对机器人的定义一、该定义强调了机器人应当仿人的含义，即它靠手进行作业，靠脚实现移动，由脑来完成统一指挥的作用。非接触传感器和接触传感器相当于人的五官，使机器人能够识别外界环境，而平衡觉和固有觉则是机器人感知本身状态所不可缺少的传感器。这里描述的不是工业机器人而是自主机器人。二、机器人的定义是多种多样的，其原因是

4、它具有一定的模糊性。动物一般具有上述这些要素，所以在把机器人理解为仿人机器的同时，也可以广义地把机器人理解为仿动物的机器。-45-湖南科技大学本科生毕业设计（论文）三、1988年法国的埃斯皮奥将机器人定义为：“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作为研究对象”。1987年国际标准化组织对工业机器人进行了定义：“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。”四、我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力

5、，是一种具有高度灵活性的自动化机器”。在研究和开发未知及不确定环境下作业的机器人的过程中，人们逐步认识到机器人技术的本质是感知、决策、行动和交互技术的结合。随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深，机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。结合这些领域的应用特点，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，如移动机器人、微机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、空中空间机器人、娱乐机器人等。对不同任务和特殊环境的适应性，也是机器人与一般自动化装备的重要区别。这些机器人从外观上已远远脱离了最初仿人型机器人和工业机器人所具有的形状，更加

6、符合各种不同应用领域的特殊要求，其功能和智能程度也大大增强，从而为机器人技术开辟出更加广阔的发展空间。中国工程院院长宋健指出：“机器人学的进步和应用是20世纪自动控制最有说服力的成就，是最高意义上的自动化”。机器人技术综合了多学科的发展成果，代表了高技术的发展前沿，它在人类生活应用领域的不断扩大引起国际上重新认识机器人技术的作用和影响[3]。1.3机器人的定位近年来，在机器人学的研究领域里有这样一种趋势，就是人们试图从自然界里探寻机器人设计的一些复杂问题的解决途径。所以，环境的定位对机器人很有必要，一个有使用价值的机器人要在怎样的环境下工作，这是有规定的，说可以适用于多环境的多

7、功能的机器人是不切实际的，根本无法制作[4]。对机器人的工作环境的定位主要有两大类，室内环境和室外环境，而考虑到毕业设计的情况，我们把这个避障广告机器人的制作定为室内环境，而室内环境主要也可分为两大类：一类是可控环境；另一类是不可控环境，下面分别介绍。可控环境：如迷宫一样的路径，室内的铃声，场地上的障碍等。这样的环境因素对机器人的驱动装置的设计的影响是固定的，无突发性。此类机器人可能是执行特定任务的机器人，其驱动装置相对要简单的多，通常只要两个电机驱动若干个车轮就够了。-45-湖南科技大学本