超聲波測(cè)距傳感器

1、七（七（8）班）班現(xiàn)代機(jī)器人制作及發(fā)展歷史現(xiàn)代機(jī)器人制作及發(fā)展歷史2什么是機(jī)器人？什么是機(jī)器人？ 我國(guó)科學(xué)家對(duì)機(jī)器人的定義是：機(jī)器人我國(guó)科學(xué)家對(duì)機(jī)器人的定義是：機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器，所不同的是這種機(jī)是一種自動(dòng)化的機(jī)器，所不同的是這種機(jī)器具備一些與人或生物相似的智能能力，器具備一些與人或生物相似的智能能力，如如感知能力感知能力、規(guī)劃能力規(guī)劃能力、動(dòng)作能力動(dòng)作能力和和協(xié)同協(xié)同能力能力，是一種具有，是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器器。機(jī)器人的出現(xiàn)機(jī)器人的出現(xiàn) 真正意義上的機(jī)器人出現(xiàn)在1959年。當(dāng)時(shí)，美國(guó)人英格伯格和德沃爾制造出了世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，這是近代機(jī)器人的重要改

2、革。 到了1980年，工業(yè)機(jī)器人才真正在日本普及，故稱該年為“機(jī)器人元年”。隨后，工業(yè)機(jī)器人在日本得到了巨大發(fā)展，日本也因此而贏得了“機(jī)器人王國(guó)的美稱”。機(jī)器人的發(fā)展 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)的飛速發(fā)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，使機(jī)器人在功能和技術(shù)層次上有了很大展，使機(jī)器人在功能和技術(shù)層次上有了很大的提高，移動(dòng)機(jī)器人、機(jī)器人的視覺(jué)和觸覺(jué)的提高，移動(dòng)機(jī)器人、機(jī)器人的視覺(jué)和觸覺(jué)等技術(shù)就是典型的代表。由于這些技術(shù)的發(fā)等技術(shù)就是典型的代表。由于這些技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了機(jī)器人概念的延伸。展，推動(dòng)了機(jī)器人概念的延伸。機(jī)器人制作機(jī)器人制作! ! 機(jī)器人制作是一個(gè)基于計(jì)算機(jī)技術(shù)，并機(jī)器人制作是一

3、個(gè)基于計(jì)算機(jī)技術(shù)，并將機(jī)械、電子、控制等技術(shù)與信息技術(shù)的將機(jī)械、電子、控制等技術(shù)與信息技術(shù)的應(yīng)用有機(jī)組合的綜合應(yīng)用實(shí)踐。應(yīng)用有機(jī)組合的綜合應(yīng)用實(shí)踐。 它充分體現(xiàn)技術(shù)世界的奧妙與神奇，它充分體現(xiàn)技術(shù)世界的奧妙與神奇，實(shí)踐性強(qiáng)、挑戰(zhàn)性大、涉及面廣。實(shí)踐性強(qiáng)、挑戰(zhàn)性大、涉及面廣。 我們從最簡(jiǎn)單的機(jī)器人說(shuō)起：簡(jiǎn)單的機(jī)器人只要我們從最簡(jiǎn)單的機(jī)器人說(shuō)起：簡(jiǎn)單的機(jī)器人只要實(shí)現(xiàn)一些動(dòng)作實(shí)現(xiàn)一些動(dòng)作, ,不需要能夠進(jìn)行智能思考不需要能夠進(jìn)行智能思考. .一般來(lái)說(shuō)制一般來(lái)說(shuō)制作過(guò)程需要以下幾步作過(guò)程需要以下幾步: : （以避障小車為例）（以避障小車為例）1 .1 .明確機(jī)器人的功能明確機(jī)器人的功能 首先確定機(jī)器人

4、要實(shí)現(xiàn)什么功能即制作的目的首先確定機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)什么功能即制作的目的 （可以避障的小車）（可以避障的小車） 然后收集信息資料進(jìn)行可行性分析然后收集信息資料進(jìn)行可行性分析 （現(xiàn)在有紅外測(cè)距傳感器、超聲波傳感器等（現(xiàn)在有紅外測(cè)距傳感器、超聲波傳感器等可以實(shí)現(xiàn)避障）?？梢詫?shí)現(xiàn)避障）。 要實(shí)現(xiàn)的功能：紅外避障功能實(shí)現(xiàn)示意圖紅外避障功能實(shí)現(xiàn)示意圖電機(jī)驅(qū)動(dòng)80C51紅外發(fā)射M紅外接收怎么實(shí)現(xiàn)其功能呢？原理設(shè)計(jì)：原理設(shè)計(jì)： 以單片機(jī)為小車的以單片機(jī)為小車的“大腦大腦”， 紅外線探頭為小車的紅外線探頭為小車的“眼睛眼睛”， 電機(jī)為小車的電機(jī)為小車的“雙足雙足”。 “ “大腦大腦”控制控制“眼睛眼睛”去看前方是否

5、有障去看前方是否有障礙物，當(dāng)?shù)K物，當(dāng)“眼睛眼睛”看到障礙后，由大腦來(lái)控制看到障礙后，由大腦來(lái)控制“雙足雙足”的行動(dòng)方向。從而實(shí)現(xiàn)小車的自動(dòng)避的行動(dòng)方向。從而實(shí)現(xiàn)小車的自動(dòng)避障。障。2 .2 .設(shè)計(jì)機(jī)器人的動(dòng)作設(shè)計(jì)機(jī)器人的動(dòng)作 設(shè)計(jì)機(jī)器人可以通過(guò)哪些動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)響應(yīng)的功能設(shè)計(jì)機(jī)器人可以通過(guò)哪些動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)響應(yīng)的功能? ? 本項(xiàng)目機(jī)器人采用三輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)本項(xiàng)目機(jī)器人采用三輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu) ：前面左右：前面左右兩邊的兩個(gè)輪子是主動(dòng)輪，各接一個(gè)電機(jī)作為動(dòng)兩邊的兩個(gè)輪子是主動(dòng)輪，各接一個(gè)電機(jī)作為動(dòng)力力 ；后輪是從動(dòng)輪，起到平衡的作用。；后輪是從動(dòng)輪，起到平衡的作用。轉(zhuǎn)向動(dòng)作示意圖3 .3 .準(zhǔn)備相應(yīng)的材料準(zhǔn)備相應(yīng)的

6、材料 按照機(jī)器人的動(dòng)作要求和執(zhí)行環(huán)境準(zhǔn)備材料按照機(jī)器人的動(dòng)作要求和執(zhí)行環(huán)境準(zhǔn)備材料.此時(shí)應(yīng)該對(duì)材料的組合方式此時(shí)應(yīng)該對(duì)材料的組合方式,動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)原理有了動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)原理有了清楚的構(gòu)思清楚的構(gòu)思 工具與材料： 必備組件：電機(jī)、單片機(jī)、車輪、底座、紅必備組件：電機(jī)、單片機(jī)、車輪、底座、紅外傳感器、電線若干、外傳感器、電線若干、PVC PVC 線槽、基礎(chǔ)平臺(tái)小線槽、基礎(chǔ)平臺(tái)小車、撥動(dòng)開(kāi)關(guān)、螺絲、排針等車、撥動(dòng)開(kāi)關(guān)、螺絲、排針等 工具：螺絲刀，手鉗，單片機(jī)編程器，鉆孔工具：螺絲刀，手鉗，單片機(jī)編程器，鉆孔器等器等 部分工具與材料：4 .4 .實(shí)現(xiàn)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)機(jī)器人 用材料作出機(jī)器人實(shí)體用材料作出機(jī)器人實(shí)體

7、, ,如果復(fù)雜一點(diǎn)的還需如果復(fù)雜一點(diǎn)的還需要編程序要編程序, ,焊接電線焊接電線. .5 .5 .調(diào)試調(diào)試 對(duì)機(jī)器人進(jìn)行調(diào)試，修改，完善。每一件產(chǎn)品的生產(chǎn)完成后都要對(duì)其各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試和調(diào)試，在本設(shè)計(jì)制作完成后，對(duì)其轉(zhuǎn)彎和檢測(cè)障礙的距離進(jìn)行了調(diào)試和測(cè)試。遵循的原則1 1. 簡(jiǎn)單直接。簡(jiǎn)單直接。2. 2.一切從實(shí)際出發(fā)，經(jīng)濟(jì)優(yōu)化。一切從實(shí)際出發(fā)，經(jīng)濟(jì)優(yōu)化。3. 3.不斷改善，力求創(chuàng)新。不斷改善，力求創(chuàng)新。4. 4.模塊化的開(kāi)發(fā)思想模塊化的開(kāi)發(fā)思想5. 5.親自動(dòng)手實(shí)踐親自動(dòng)手實(shí)踐三要素三要素 機(jī)器人的三個(gè)主要部分: （1 1）底盤(pán)底盤(pán) 電機(jī)電機(jī)執(zhí)行器部分執(zhí)行器部分 （2 2）模組模組 PLC

8、PLC控制器部分控制器部分 （3 3）載荷載荷 接口接口傳感器部分傳感器部分控制控制驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行執(zhí)行傳傳感感通通信信接接口口 傳感器不可缺少，它是機(jī)器人的感覺(jué)器官。下面介紹幾種常用傳感器：常用的超聲波測(cè)距傳感器超聲波測(cè)距傳感器：超聲波測(cè)距傳感器利用聲音在空氣中的傳輸超聲波測(cè)距傳感器：超聲波測(cè)距傳感器利用聲音在空氣中的傳輸距離和傳輸時(shí)間成正比的原理，通過(guò)檢測(cè)不同遠(yuǎn)近的反射面對(duì)超距離和傳輸時(shí)間成正比的原理，通過(guò)檢測(cè)不同遠(yuǎn)近的反射面對(duì)超聲波反射回去的時(shí)間不同來(lái)檢測(cè)障礙物的距離。聲波反射回去的時(shí)間不同來(lái)檢測(cè)障礙物的距離。常用的碰撞檢測(cè)傳感器碰撞檢測(cè)傳感器又叫碰撞開(kāi)關(guān)：電路常開(kāi)，碰到障礙物后連通，可以用來(lái)檢測(cè)機(jī)器人是否發(fā)生碰撞。常用的紅外測(cè)距傳感器紅外測(cè)距傳感器：紅外測(cè)距傳感器利用紅外信號(hào)遇到障礙物距離的不同反射的強(qiáng)度也不同的原理，進(jìn)行障礙物遠(yuǎn)近的檢測(cè)。紅外測(cè)距傳感器具有一對(duì)紅外信號(hào)發(fā)射與接收二極管，發(fā)射管發(fā)射特定頻率的紅外信號(hào)，接收管接收這種頻率的紅外信號(hào)。常用的電子指南針傳感器電子指南針傳感器：利用磁場(chǎng)傳感芯片制成，將地磁信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出，用于定位系統(tǒng)，精度高、穩(wěn)定性好。常用的紅外測(cè)障傳感器