文档介绍：机器人专题
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循迹机器人
这个机器人由89c2051、L293D、4个红外传感器组成。
机器人的主控制部分电路图如下:
机器人的传感器部分和比较器部分电路图如下:
传感器位置图如下,左边是侧视图,右边是顶视图。
这个机器人电路简单、循迹速度快、程序容易理解。
在这个电路中采用了两个电机来控制后轮,而前轮则是可自由转动的。机器人的底部
有四个红外传感器用来检测黑色的轨迹,当检测到黑色,比较器的输出,LM324是低电平,
其他输出是高电平。单片机AT89C2051和H-Briage驱动电路L293D用来控制方向和电机的
速度。
改进思路:改用声控启动。不用按钮启动了,一拍巴掌就跑!
、添加一个复位按钮,并联在复位电容上
3、添加一个红外避障开关、2个光源检测,其位置为:
红外避障
光源检测光源检测
这样,它还可以做追光、灭火机器人呢!
履带冲顶机器人—大熊
冲顶机器人机械结构设计
机械设计本身比较讲究创意,在可以解决问题的多个方案中寻求最优方案。最优方案的标准是结构
简洁实用,即在同等功能下寻求最简结构。
根据本次比赛冲顶机器人的功能要求初步设计机械结构如下图:
冲顶机器人由移动结构、夹紧上升机构、滑动机构、支撑结构几部分组成,具体机械结构如设计图。
运动设想为:从出发区出发后,寻白线找到贵重礼品并夹紧。接着继续寻白线走到桥边上桥向织女区运
动,与此同时的运动是机械夹夹紧贵重礼品上升至最高高度。到达织女手边时,快速伸出支撑丝杆,接
着伸出滑轨至最长,最后松开机械架完成登顶。
考虑到重量限制,机器人基本采取绗架结构材料选取角铝及不锈钢管。机器人采用导轨伸缩结构,
在有效的缩短了纵向长度的前提下达到了运送贵重礼品到织女区的目的。机器人的重心问题是设计的重
点,考虑机器人伸、缩两种状态下的重心问题。当机器人处在收缩态,假设机器人可能发生翻倒,必然
以万向轮为支点。此时由礼物产生的前翻力矩力臂长度为 厘米左右,而车身的平衡力臂长度为
厘米。由于整个机器人的设计将电机,支撑梁等其余一些结构尽量放在车身后部,此时连机械夹的丝杆
导杆等较重的活动结构也出在支点以左,所以以上的力臂比例显然可以保持平衡。再考虑机器人处在伸
展态时的平衡问题,此时应以支撑丝杆作为支撑点。前翻力臂为 50 厘米,而平衡力臂为 60 厘米,同时
整个车身的主体处在支点以左,所以平衡亦没有问题。这样整个机器人的结构理论上是可行的。
夹紧上升机构是整个机器人中最复杂的部分。它由 1 个机械夹、1 个夹紧丝杆、1 个上升丝杆、1
个 T 形滑板及 3 根导杆组成。考虑到 6 斤的礼品被夹紧后丝杆承受的径向力,显然要加导杆分解该径
向力,保持整个结构的稳定性。T 性滑板就是起将机械夹与导杆相连并固定锁紧电机的作用。而所有的
导杆及上升丝杆被固定再两组横梁上,横梁连接在上下两组滑道上。这样整个夹紧提升装置可由滑道自
由传送。现在再计算一下是否有可能夹起 6 斤中的礼品。设橡胶与礼品的摩擦系数为 (钢和木板的
系数),那么提升 30 牛(3 千克力)的重物需要 50 牛的压力,而每半个夹子要提升 15 牛的力,故压
力为 25 牛。取夹子的绞和处为支点,受力力臂为 34,驱动力臂为 , 由34×25=×18
需要提供 牛的推力即可。现在考虑提升丝杆,通过试验用 8斤左右的重物,
而我的提升电机采用 ,那么提十斤的重物应该没问题。
1)底盘的设计
设计一个机器人首先考虑的是移动方式,针对本次比赛冲顶机器人的移动要求是:寻线稳定性高,
移动速度较快。
针对以上要求初步决定采用轮式结构,由于牛郎区内有高达 1cm 的礼品垫子,所以决定采用 4 轮
结构即两个后驱动轮,两个前万向轮。由于整个车身一部分可以进入织女区,这要求
底盘的纵向尺寸小于车身的纵向尺寸。底盘的前端设计成圆弧形并装上接触传感器便于登顶定位。顶盘
也采用绗架结构,整个大致由三个三角形构成,这种结构保证了其强度,具体结构如下:
但是最后实现时却遇到了麻烦,因为机器人重心本来就有点靠前,加上夹起贵重礼品后万向轮上承
受了一大半以上的整体重量,这样驱动轮由于压力不够导致抓地力不够故而产生不了足够的驱动力,相