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1、 机电一体化与机器人技术论 文姓名： 学号： 专业： 组号： 同组成员： 完成日期： 8机电一体化与机器人技术 机电动力试验平台目录一硬件平台综述.3 二实验过程.4 三总结.5 附录.5一、硬件平台综述1.1机电一体化方面内容介绍机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。机电一体化系统一般由五大要素组成，分别是结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、职能组成要素五大组成要素有机结合而成。机械本体（结构组成要素）是系
2、统的所有功能要素的机械支持结构，一般包括有机身、框架、支撑、联接等。动力驱动部分（动力组成要素）依据系统控制要求，为系统提供能量和动力以使系统正常运行。测试传感部分（感知组成要素）对系统的运行所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测，并变成可识别的信号，传输给信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。控制及信息处理部分（职能组成要素）将来之测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后，按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行。执行机构（运动组成要素）根据控制及信息处理部分发出的指令，完成规定的动作和功能。1.2小车组成视
3、觉制导机器人小车基本组成部分:1. 单片机及时钟复位电路 P89V51RD22. 电源电路 LM7805，LM2940（电源指示灯）3. 串口通信及ISP接口4. 蓝牙接口5. 外电源接口，开关6. 排针（电机接口），面包板1.3伺服电机的控制视觉制导竞赛中小车采用的电机技术规格：1. 重量: 45g2. 扭力: 3.4Kg-cm3. 最大电压：6V4. 平均速度：60 rpm5. 运动角度：360度6. 尺寸: 40.5x 20 x 38mm7. 特性：侧边有一个可微调中立点的可变电阻，可控制不输出扭矩电机的控制：电机是由脉冲信号来驱动的，脉冲的宽度决定了小车的转速，具体见下图：图 2-5
4、电机转速为零的控制信号时序图图 2-6 1.3 ms 的连续脉冲使电机顺时针全速旋转图 2-7 1.7ms 的连续脉冲使电机逆时针全速旋转二、实验过程刚开始我们学习了软件的使用和如何烧写程序。在后来的流水灯实验中我初步了解了单片机的原理和软件控制方法。接下来，我们开始制作小车硬件的搭建和改进。电路连接好以后，我们安装了红外传感器和接收器。由于比赛没有限制轮子的大小，所以我们决定换大轮子。中间换了好几次，轮子越来越答大，带来的问题也越来越多。比如红外探测的角度要改变，小车走起来打滑，下坡容易翻等问题。为解决这些问题，我们不断的进行调试和改进。为了增加增加摩擦力，我们在轮子表面贴上了一层砂纸，增大
5、摩擦，方便小车爬坡。我们同时调节了车尾的高度来使小车不易翻倒。经过这些实验与思考的过程，让我认识到实验的过程是一个探究创新的过程，在不断的调试中能够发现存在的问题，积极的思考，找到解决问题的方案，锻炼了自己动脑的能力，将所学知识学以致用的本领。 老师讲过可以自己做个稳压电源来提高小车转速，本来我们也想做，但没有相关器材，没时间去买而放弃了制作。但从其他组来看，稳压电源提高了电机的电压，提高了转速，这使得我们的小车比别人慢了很多。 在调试过程中，我们发现红外探测很大程度上受到外来光线的干扰，我们晚上调好，白天去就不行了，光的强弱直接影响了小车的灵敏度。三、总结不管从硬件还是软件，这次的视觉制导机
6、器人让我收获了很多东西。首先要有坚持不懈的精神和坚韧的毅力，调试小车确实很烦人，但只要你耐心的去调，总会调好的。通过这次实验，我接触到了单片机，单片机其实就是个控制器，通过程序来控制外部硬件的工作，这激起了我浓厚的学习兴趣。同时团队是很重要的，要相信队友，同理合作。在讨论和交流的过程中，大家的知识和能力都能的到很大的提高。唯一的遗憾就是在比赛的当天，我们的小车没有跑出平时的成绩，小车几次都跑出轨道，还好完整的跑完了一次，有了比赛成绩。我觉得是受到光线的影响，因为我们调试一般是在下午或者晚上，比赛的时候正值中午，环境不同，小车的灵敏的就不同了。总之，这次比赛让我获得了很多经验，为以后奠定了些基础
7、。 附录比赛程序：#include#include#include #define LeftIR P1_5 /左边红外接收连接到P15#define RightIR P3_6 /右边红外接收连接到P36#define LeftLaunch P1_4 /左边红外发射连接到P14#define RightLaunch P3_3 /右边红外发射连接到P35sbit P1_0=P10;sbit P1_1=P11;sbit P1_4=P14;sbit P1_5=P15;sbit P3_3=P33;sbit P3_6=P36;void IRLaunch(unsigned char IR)/LED发射uns
8、igned int counter;if(IR=L)for(counter=0;counter38;counter+)LeftLaunch=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();LeftLaunch=0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();elsefor(counter=0;count
9、er200;counter+)/右边发射RightLaunch=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();RightLaunch=0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();int main(void)int i;int pulseCount;int pulseLeft;int pulseRi
10、ght;bit irDetectLeft, irDetectRight;uart_Init();doIRLaunch(R);irDetectRight = RightIR; /右边接收IRLaunch(L);irDetectLeft = LeftIR; /左边接收if(irDetectLeft=0)&(irDetectRight=0) /向前走pulseCount=1;pulseRight=1300;pulseLeft=1700;else if(irDetectLeft=1)&(irDetectRight=0) /左转pulseCount=1;pulseRight=1300;pulseLeft=1500;else if(irDetectLeft=0)&(irDetectRight=1) /右转pulseCount=1;pulseRight=1500;pulseLeft=1700;elsepulseCount=1;pulseRight=1700;pulseLeft=1300;for(i=0;ipulseCount;i+)P1_1=1;delay_nus(pulseRight);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(pulseLeft);P1_0=0;delay_nms(18);while(1);
