舞蹈机器人设计论文.doc

编号:
设计(论文) 说明书
课题: 舞蹈机器人设计与制作
姓名: 张建高
指导单位:
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职称:
题目类型:¨理论研究¨实验研究þ工程设计¨工程技术研究¨软件开发

摘要
本文介绍了一个舞蹈机器人设计、及制作和调试全过程。通过对舞蹈机器人机械部分和电气部分的设计、控制软件编程,使机器人完成相应的功能。机器人的移动方式采用轮式结构;行走电机的驱动方式采用继电器构成H桥,实现电机的正反转控制;手臂电机控制采用继电器;传感器采用闭环控制、光码盘、触碰开关相结合,相互配合共同完成系统的信息采集任务;光码盘用于测量转角的大小,可用于对机械手臂的控制,也可用于机器人的转弯;触碰开关用于机器人动作的开关;机器人的控制采用89S52单片机,传感器收集的所有信息都要传送给单片机,通过单片机的分析后去控制电机的转向和转速;采用凌阳单片机实现语音控制;采用AP89341单片机实现音乐的播放;控制软件采用C语言编写完成。
关键词:机器人;光耦;电机;继电器;闭环控制
目录
引言 1
1 绪论 2
2
2
3
2 舞蹈机器人设计的内容和要求 3
3
蹈机器人设计的数据和要求 4
3 方案设计及方案论证 4
4
5
5
9
11
11
11
4硬件电路设计 11
11
12
13
14
信号隔离模块 16
锁存器74LC595模块 16
语音部分 20
22
直流电机的特性 22
25
6 机器人的完整图 25
7 系统的软件设计 26
舞蹈动作的编辑 26
主程序设计 27
子程序设计 28
语音系统程序设计 31
31
31
8 系统功能测试 38
硬件检测 38
软件调试 39
9 结论 39
谢辞 40
参考文献 41
附录 42
引言
30年前,比尔·盖茨毅然弃学,创立微软,成为个人电脑普及革命的领军人物;30年后的今天,他预言,机器人即将重复个人电脑崛起的道路。点燃机器人普及的“导火索”,这场革命必将与个人电脑一样,彻底改变这个时代的生活方式。
机器人作为人类20世纪最伟大的发明之一,在短短的几十年内发生了日新月异的变化。近几年机器人已成为高技术领域内具有代表性的战略目标。机器人技术的出现和发展,不但使传统的工业生产面貌发生根本性变化,而且将对人类社会产生深远的影响。随着社会生产技术的飞速发展,机器人的应用领域不断扩展。从自动化生产线到海洋资源的探索,乃至太空作业等领域,机器人可谓是无处不在。目前机器已经走进人们的生活与工作,机器人已经在很多的领域代替着人类的劳动,发挥着越来越重要的作用,人们已经越来越离不开机器人帮助。机器人工程是一门复杂的学科,它集工程力学、机械制造、电子技术、技术科学、自动控制等为一体。目前对机器人的研究已经呈现出专业化和系统化,一些信息学、电子学方面的先进技术正越来越多地应用于机器人领域。
目前机器人行业的发展与30年前的电脑行业极为相似。今天在汽车装配线上忙碌的一线机器人,正是当年大型计算机的翻版。而机器人行业的利基产品也同样种类繁多,比如协助医生进行外科手术的机械臂、在伊拉克和阿富汗战场上负责排除路边炸弹的侦察机器人、以及负责清扫地板的家用机器人,还有不少参照人、狗、恐龙的样子制造机器人玩具。舞蹈机器人(如图1)具有人类外观特征、可爱的外貌、又兼有技术含量,极受青少年的喜爱。我从前年开始机器人方面的研究,在这过程中尝试过很多次的失败,也感受到了无比的乐趣。

、舞蹈机器人
1 绪论
机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一,自20世纪60年代初问世以来,经历40余年的发展已取得长足的进步。未来的机器人是一种能够代替人类在非结构化环境下从事危险、复杂劳动的自动化机器,是集机械学、力学、电子学、生物学、控制论、计算机、人工智能和系统工程等多学科知识于一身的高新技术综合体。走向成熟的工业机器人,各种用途的特种机器人的多用化,昭示着机器人技术灿烂的明天。

为了使机器人能更好的应用于工业,