慧鱼机器人课程设计报告.doc

目录
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慧鱼机器人 2
走进实验室 3
按键式传感器 3
设计工作原理 4
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2. 仿生机器人 6
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3. 移动机器人 8
移动机器人基础模型 8
移动机器人仿真图 8
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4. 工业寻光机器人 10
寻光机器人仿真图 11
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5. 躲避障碍机器人 14
躲避机器人仿真模型 14
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6. 工业寻踪机器人 18
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7、任务分配和心得体会 22

一、绪论

由机器人的发展和快速广泛的被使用,可知科学家对于机器人的功能也相提高,除了超强的逻辑运算、记忆能力及具备类似的自我思考能力,另外在机器人的外表及内部结构,科学家更希望能模仿人类。对于外在资讯的选集,也透过各种感应器,企图达到类似人类各种触觉的功能,选集了外在环境的资讯,一旦外在环境起了改变,机器人一定要能随着变化,做出该有的反应动作,更新自己的资料库,达到类似人类学习的功能。
移动式机器人形态分为车轮式、特殊车轮式、不限轨道式、不行式等,若是在平坦的地面上移动时,车轮式是最具效率的,不懂机构简单,且具实用性,但其缺点是在凹凸不平的岩地上便不能行走。此外,因普通车轮无法在阶梯及有段差的地外行走,因此积极研究一种有车轮、三辆以上连结构的特殊形态,及特殊组合的不限轨道式机器人,最近亦努力开发步行机器人,使其能登上阶梯。
本次研究即为移动机器人设计及其在控制器的实现,是说明当移动机器人在轨行动作中若遇到障碍物时会透过微动开关将讯息传回电路板中进行判断,再配合计数器的动作使机器人能避开障碍物并往下个路径前进,知道要到远的目标。
无疑,自动化控制理论本来是要使机器人变聪明。但是如何实现呢?
我们先用一个启发式实验进行说明。我们可能都观察过飞蛾趋光的特点,飞蛾找到光源,向那里飞去,即使非常近的距离,也绝不会拍打到光源。显然飞蛾之所以能够这样做,是因为它发觉光源,划出路线然后再向其扑去。这本领是基于这种昆虫自身具备的机敏的行为模式。
 现在我们将上述能力应用到一个技术系统中。先用光学传感器探测到光源,马达执行动作,这样,我们必须在发现信号和执行信号之间建立一个合理的连接,即程序。
  20世纪50年代,一位名叫沃特格雷(Walter Grey)的英国人将上述引人思考的实验付诸于实践。借助于几个简单的传感器,马达和电路,他创作出多种自动化动物,可以准确模仿出飞蛾的动作。左图所示的是“自动”海龟的复制品,展示在华盛顿的史密森博物馆里。
 鉴于上述的奇思妙想,我们也要为我们的机器人建立起类似的行为模式,并用程序来和机器人进行交流。
 
但是我们为什么需要可移动机器人?让我们试着将“虚拟的飞蛾”的动作应用到技术装置上。首先,一个很简单的例子就是寻光。我们将一个光条粘在地上作为光源,把传感器面朝下并排放在一起,而非面向前。这样,如果是在仓库,移动机器人就会从中找到自己的行进路线。沿着这条线,还有一些特殊的信息采集点,如条形码,将引导机器人进行下一步的动作,比方说到达这些点时,抓取和放下货盘。事实上,这样的机器人系统到今天已经存在了。在很多大医院里,通常需要走很远的路来运送日常所需的消耗品,比如被单枕套等,让护理人员运输这些物资无疑是既耗时、耗财又费力的事情。当然,也大大减少了对病人照顾的时间。
最近今年里,科学家们开始研究另一种本质上非常相近的动作形式,走或跑。开发出的机器人具备了用腿移动的能力。由布鲁塞尔皇家军事研究院研制的电气气动步行机器人“阿基里斯”(Achille)就是一个六足步行机器人的典型。头上和六条腿上分别都配备了照相机,阿基里斯能够机械的对提起或放下的障碍(物体或者坑)能够机械的做出反应。
这种步行机器人能运用到各个地方,比如轮轨式车辆不可能通过的坎坷或松软的地带,它翻越障碍,攀爬楼梯,跨越壕沟进入诸如核电站、煤矿隧道等危险地带作业或者进行营救。

  怎样用慧鱼创意模型的构件大家我们自己的机器人呢?传感器(如:接触传感器)和动力装置(如马达)是必不可少的,然后加上许许多多的机械部件,组成所需的模型。慧鱼ROBO 移动机器人组为此提供了