文档介绍：避障避险机器人设计
电气工程系:吴娜
主要内容
、比赛要求
二、机器人总体方案设计
机器人各部分硬件电路设计
机器人主控系统
机器人传感器系统
机器人执行系统
机器人电源模块
、比赛要求
(一)比赛任务
小车从出发区出发后,沿车道行驶一圈,并返回
出发区。
(二)比赛场地
54ca③肌25cm
25cm
25cm 84cm
30cm
出发
方向
30cm
120
62,6cm
图4-1比赛场地俯视图
(1)⑦⑨⑨为遮挡墙,固定于场地表面,距离场地表面高度大于10cm,厚度大约2cm。
(2)④②③④⑥⑥为遮挡柱,固定于场地表面,距离场地奏面高度大于0cm,横截面为4e×
4cm(误差为+03cm)正方形
二、总体方案设计
总体方案采用模块化设计。
用户信息
传感器模块
主控模块
执行模块
红外装置)
(何服电机)
电源模块
二、总体方案设计
一机器人主控系统:是机器人控制系统的核
机器人传感器系统:起到了环境数据采集及处理的作用
,它把处理的数据传给机器人控器系统
一机器人执行系统:机器人的所有动作均由起执行系统完成
,对于小型机器人来说,它的执行系统一般由直流电机驱动机械
传动机构来完成动作。
一机器人电源模块:电源模块将给前三部分提供电力动能
(一)机器人主控系统设计
(1)硬件系统
机器人主控系统硬件包括:微处理器、存储器、键盘电路、
显示电路、I/o驱动电路、电源供电电路等
(2)软件系统
机器人主控系统软件包括:系统启动程序、各模块硬件设备
驱动程序、实时操作系统等。
(二)传感器电路设计
根据传感器的作用分,一般传感器分为
内部传感器(体内传感器):主要测量机器人内部系统,比
如温度,电机速度,电机载荷,电池电压等
外部传感器(外界传感器):主要测量外界环境,比如距离
测量,声音,光线。
根据传感器的运行方式,可以分为
被动式传感器:传感器本身不发出能量,比如CCD,CMS摄像
头传感器,靠捕获外界光线来获得信息。
主动式传感器:传感器会发出探测信号。比如超声波,红外,
激光。但是此类传感器的反射信号会受到很多物质的影响,从而
影响准确的信号获得。同时,信号还狠容易受到干扰,比如相邻
两个机器人都发出超声波,这些信号就会产生干扰。
测距激光传感器
其原理就是一个旋转的反射镜,将激光光束或者超声波按
一定间隔反射出去,然后根据旋转得角度和时间差来得到不同
角度得距离值。采用典型的TOF原理
对于激光传感器而言,有3种检测方式:
1)使用脉冲激光,按一定间隔发射激光,然后计算返回时间。
这种方法和超声波一样,但是激光速度太快,所以对检测元件
要求太高,一般不用这种方式。
2)使用不同频率的激光,按照一点顺序,发射不同频率得激光
通过检测返回光束得频率来得到距离。
3)相位差。通过检测发射激光和反射激光得相位差来得到距离。
多数激光传感器便用这种方法。
以射東
受光虫
光
电等
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