1389.智能机器人的研究与设计——_自动循轨和语音控制的实现 论文

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1、农业技术学院毕业设计智能机器人的研究与设计——自动循轨和语音控制的实现姓名院（系）信息学院专业班级电子信息工程042班学号指导教师职称教授论文答辩日期2008年4月18日—20日农业技术学院教务处制II学生承诺书本人郑重承诺此论文是在刘传菊老师的指导下独立完成的，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人发表或撰写过的研究成果。相关文献的引用已在论文中作了明确的说明。论文与资料若有不实之处，本人愿意承担责任，特此声明！承诺人签名：年月日摘要本文介绍了一种智能机器人的设计原理。利用红外传感器光电转换特性，以STC89C

2、52单片机作为核心控制单元对检测信号进行处理，完成了智能机器人控制系统的设计。设计中使用STC89C52单片机来控制语音合成芯片，此芯片无须A/D转换和压缩就可以直接储存，没有A/D转换误差。ISD4004片内集成了晶体震荡器,麦克前置放大器,自动增益控制等，只要很少的外围器件，就可以构成一个完整的声音录放系统。因此避免了一般固体语音电路因为量化和压缩造成的量化噪声和失真现象。文章详细介绍了系统构成、软硬件设计方法。该机器人控制系统基于红外技术、单片机等技术，采用控制方式为单向PWM的直流电机，以与地面颜色有较大差别的线条作引导，

3、实现了步行、步伐调整、语音、声控、地面探测等功能。系统在智能性、准确性、实时性方面达到了较高的要求。具有较好的应用前景。关键词：单片机语音芯片红外传感器智能机器人目录1绪论11.1智能机器人的发展状况11.2研究的目的和意义21.3智能机器人设计的总体描述22红外反射光电传感器22.1红外反射光电传感器22.2红外光电传感器GP2A2542.3红外循轨的基本原理62.3.1工作原理62.3.2测试精度的影响因素62.4智能机器人的路径跟踪技术73语音录放芯片83.1语音芯片ISD4004简介83.2ISD4004的工作原理103.

4、3ISD4004指令114单片机STC89C52114.1主要芯片STC89C52特性分析114.2单片机并行I/O口电路结构及其特性114.2.1中断寄存器114.2.2计数器115硬件电路设计115.1自动循轨115.2语音录放115.3电机驱动116软件设计116.1设计思想116.2流程图117结果与总结117.1智能机器人能够实现的基本功能117.2总结11参考文献11英文摘要11附录总体电路图11致谢11农业技术学院毕业论文(设计)成绩评定表111绪论1.1智能机器人的发展状况机器人是自动执行工作的机器装置。机器人可接

5、受人类指挥，也可以执行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。机器人能力的评价标准包括：智能，指感觉和感知，包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等；机能，指变通性、通用性或空间占有性等；物理能，指力、速度、连续运行能力、可靠性、联用性、寿命等。因此，可以说机器人是具备一些与人或生物相似的智能能力的空间三维坐标机器，是一种具有高度灵活性的自动化机器。展望未来，机器人技术可从下列几个方面进行研究与开发：（1）开发恶劣有害工况下的机器人除了在传统应用领域改进设计，以提高机器人功能和性能外，应大力开辟

6、新的应用领域。除了电子、家用电器、食品和钟表等工业外，还要特别注意开发在恶劣有害工况下应用的机器人，如原子能、冶金、化学、化纤、建筑、高空、海洋和水下以及矿山等工业。这些部门，许多工作无法或不宜由人工去完成，而且往往要求有一定程度的智能。从劳动保护角度来看，使用机器人也是必要的。（2）巩因和扩大机器人在制造业中的应用，实现高级自动化制造自动化正向组合柔性自动化的方向发展。许多先进工业国家都在这方面开展大量研究并付诸应用。例如，日本和美国的汽车工业，都先后建立了柔性制造生产线，在FMS和CIMS中，各类工业机器人和智能机器人各显神通

7、，大有用武之地。（3）加强康复机器人的研究与应用为广大伤残人员研制各种康复机器人是一项十分有意义的工作，它将为伤残人员解除或减轻痛苦，提高他们的生活自理能力，甚至可能帮助他们重返劳动岗位。可以在假肢、矫形、遥控和导盲等方面开展研究和设计、研制出新一代康复机器人。（4）发展家用和护理机器人机器人已开始进入家庭、办公室和医院等处，这方面发展潜力很大。可以预期，用于清扫、洗刷、守卫、煮饭、娱乐和照料小孩的机器人将进入千家万户；在办公室，机器人能够从事接待、接电话、打印文件，甚至处理一般问题；在医院，护理机器人能够护理病人、为病人量体温、

8、送药送水、打针、挽扶，甚至与病人谈天、为病人唱歌等。这些机器人的开发包含许多重要的考虑，因为它们是直接与人打交道和为人服务的。28（5）研制太空和军用机器人人类在征服宇宙空间方面已多次使用机器人、机械手协助进行太空探索研究。然而，这些机器人的功能有