课程设计：参加机器人设计

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1、天津工程师范学院综合课程设计论文目　录１绪论11.1机器人概述11.2课题来源、要求及参赛意义1２自动机器人的总体规划22.1比赛规则及场地22.2自动机器人控制系统42.3比赛战略7３系统的硬件设计与实现73.1核心控制器件的选择83.2传感器光电检测电路设计83.3主控制部分电路设计113.4电机板部分电路设计13４系统软件设计154.1开发软件及编程语言简介154.2程序设计步骤154.3传感器控制程序设计164.4主控制部分程序设计184.5电机板部分程序设计19５系统软、硬件调试20结论22参考文献23附录1：程序24附录2：PCB板图4243让思维沸腾

2、起来让智慧行动起来天津工程师范学院综合课程设计论文１绪论1.1机器人概述机器人是典型的机电一体化装置，它不是机械、电子的简单组合，而是机械、电子、控制、检测、通信和计算机的有机融合。机器人技术自问世以来，经历半个世纪的发展己取得长足的进步，已经完全渗透到社会生活中，其范畴也越来越广泛,发展智能化机器人和机器人智能已成为一个重要的研究方向。为了促进机器人技术的发展和应用，同时吸引更多的人来关注机器人，也为我国的大学生们提供极好的创新与实践的机会，让他们有一个展示自己聪明才智和实际动手能力的舞台，为选拔冠军队代表中国参加一年一度的“亚太地区大学生机器人大赛”,CCTV

3、从2002年就开始举办每年一度的全国大学生机器人大赛。在国外，机器人技术己经走在了前面，机器人的应用范围越来越广，使用的数量也越来越多。90年代末，工业机器人应用领域由制造业扩展到非制造业，同时在原制造业内也在不断深入渗透，开辟了不少新用途。而新开辟的应用领域比如有木材家具、农林牧渔、建筑、桥梁、医药卫生、办公家用、教育科研及一些极限领域等非制造业。在普及第一代工业机器人的基础上，第二代工业机器人己经推广，成为主流安装机型，第三代智能机器人已占有一定比重。在机械结构方面，CAD,CAE等技术已普遍用于设计、仿真和制造中：采用一种成本低，具有标准现场网络功能的，基于

4、PC的开放结构的控制系统；大量运用伺服驱动技术，智能化的传感器和Ether网通讯方式。使得机器人具有更高的智能化、可靠性以及更加微型化。机器人大赛的举办也屡见不鲜，如号称“机器人王国”的日本，“机器人”这个术语己经深入到几乎每一个日本人的头脑中，每一年都举办一次全国性的高校机器人大赛旨在提高国民的科技创新意识。我国机器人起步于20世纪70年代初期，经过30多年的发展，大致可分为3个阶段：70年代的萌芽期，80年代的开发期，90年代的实用化期。在高技术发展的推动下，随着改革开放方针的实施，我国机器人技术的发展得到政府的重视和支持。但与世界上发达国家相比，还有较大的差

5、距。机器人的研究和设计仅仅局限于一部分高等院校和研究机构中，要实现机器人技术的产业化，走产业化的发展道路，将机器人技术广泛地应用到国民经济的建设中来，为国民经济服务，还有很长的路要走[1]。1.2课题来源、要求及参赛意义为了培养我国大学生的创造力、科技创新能力、实际动手能力，激发全民的科技意识，中央电视台特举办了“全国大学生机器人电视大赛”。本课题来源于参加CCTV第五届机器人大赛：“修建双子高塔”机器人的设计和制作。本届机器人大赛的目的是自行设计和制作机器人使之适合修建双子高塔的比赛主题，43让思维沸腾起来让智慧行动起来天津工程师范学院综合课程设计论文意图是以一

6、组机器人用聚苯乙烯积木模仿建造双子高塔及其周边建筑。首先建成双塔之一和两个“天桥”桥墩的参赛队，实现了“竣工”，将获得胜利。比赛的时间为3分钟。CCTV举办大学生机器人大赛，体现了“科技是第一生产力”的思想，为我国的大学生提供了一个充分展示创造力的舞台，有利于激发青少年开发、研制高科技的兴趣与爱好，有利于培养学生的创造力，激发学生的想象力，锻炼学生的实际动手能力。在竞赛中，学生们把自己的一些想法通过努力变成现实，有利于发现和培养具有创新精神的人才，从而激发全民的科技意识。２自动机器人的总体规划2.1比赛规则及场地2.1.1比赛规则本届机器人大赛的目的是自行设计和制

7、作机器人使之适合如下的比赛主题:修建双子高塔。以一组机器人用聚苯乙烯积木模仿建造双子高塔及其周边建筑。首先建成双塔之一和两个“天桥”桥墩的参赛队，实现了“竣工”，将获得胜利，比赛的时间为3分钟。在两队均未“竣工”的情况下，将所有得分相加扣除犯规分，得分多的队获胜。记分规则：得分箱：1分，双子塔：1分，左、右天桥：2分，中天桥：5分。犯规及扣分：下述动作被视为犯规并每次扣除1分。如某队被扣除了3分，该队将被取消资格。（1）手动机器人及其操作者接触手动区以外的地面。（2）手动机器人伸入公路区或工地区。（3）手动机器人进入对方的建塔区及其上方或自动机器人有意进入对方的建

8、塔区及其上