尋跡小車設(shè)計

B、項目情況項目名稱拼圖式變軌智能搬運車設(shè)計(或研究)該項目的目的和基本思路目的：在學(xué)習(xí)過程中，對電子芯片產(chǎn)生了濃厚的興趣，家人又在這方面給了我足夠的支持，通過設(shè)計爸爸給我買的樂高機器人，感覺自己對電子產(chǎn)品有了一定的基礎(chǔ)，就想嘗試一下用其他控制芯片設(shè)計個小電子系統(tǒng)，結(jié)合自己想做個智能搬運小車的想法，就把設(shè)計題目初定為“拼圖式變軌智能搬運車”，希望通過設(shè)計這件作品，使自己對學(xué)到的物理、科學(xué)、計算機、傳感器、電子產(chǎn)品設(shè)計等的知識有一個更加深入的理解，讓自己的興趣得到進一步的發(fā)揮?；舅悸罚豪每刂破骺刂埔粋€玩具小車（搬運車）沿著預(yù)定軌道，從起點（生產(chǎn)線或倉庫）到達終點（倉庫或生產(chǎn)線）后，小車放下來所搬運的東西后返回。小車（搬運車）運行的軌道可通過改變五張軌道圖拼接方法而變換，小車沿著不同的軌道可以到達不同的指定位置（倉庫）。項目摘要（限500字以內(nèi)）一、如上圖所示：利用控制器控制一個玩具小車（搬運車）沿著預(yù)定軌道，從起點（生產(chǎn)線或倉庫）到達終點（倉庫或生產(chǎn)線）后，小車放下來所搬運的東西后返回。小車（搬運車）運行的軌道可通過改變拼圖式軌道區(qū)的拼圖進行變換，小車沿著不同的軌道可以到達不同的指定位置。下圖是通過拼圖變換得到的四種軌道（藍色為變換后的軌道）：真實軌道照片：上圖為所設(shè)計小車的功能框圖，控制器通過傳感器組檢測到拼接好的軌道信息，并根據(jù)檢測到的信息控制三個直流電機：前輪電機，控制前輪左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)；后輪電機，控制后輪前進速度；吊重電機，通過按鍵控制其吊起或卸下重物。

項目說明書項目名稱：拼圖式變軌智能搬運車一、項目名稱：拼圖式變軌智能搬運車二、項目的選題自己雖然是個女孩子，但本來就對電子產(chǎn)品很感興趣，因此就經(jīng)常拆裝自己小時候的玩具或鄰家小孩的玩具。前兩年，爸爸又給我買了個“樂高”拼裝機器人，通過這個高級玩具讓我對電子玩具及電子芯片的興趣越來越濃，同時，對計算機編程，電機控制，傳感器的原理及使用及一個小電子系統(tǒng)的設(shè)計有了一定的基礎(chǔ)。前些年，去叔叔家的電子廠玩，發(fā)現(xiàn)工人將產(chǎn)品或元器件在生產(chǎn)線和倉庫之間搬運花費了大量的時間、精力，再加上經(jīng)?？措娨暽详P(guān)于智能小車的比賽，自己平時通過網(wǎng)絡(luò)、圖書館等方式又收集了一定的資料，于是想做點東西的想法就越來越強烈，正好碰上學(xué)校宣傳要學(xué)生報名參加青少年科技創(chuàng)新比賽，我就很踴躍的報了名，想設(shè)計一個在車間與倉庫之間的智能搬運機器人，發(fā)揮一下自己對小電子產(chǎn)品的興趣和才能。三、項目設(shè)計基本思路圖1項目示意圖如圖1所示：利用控制器控制一個玩具小車（搬運車）沿著預(yù)定軌道，從起點（生產(chǎn)線或倉庫）到達終點（倉庫或生產(chǎn)線）后，小車放下來所搬運的東西后返回。小車（搬運車）運行的軌道可通過改變五張軌道圖拼接方法而變換，小車沿著不同的軌道可以到達不同的指定位置（倉庫）。通過拼圖變換得到的四種軌道：圖2變換的軌道真實軌道照片：圖3真實軌道照片小車功能框圖介紹：圖4小功能框圖如圖4所示：小車通過自己設(shè)計的一組（8個）紅外線光電傳感器，檢測軌道位置，然后控制三個直流電機：前輪電機，控制前輪左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)；后輪電機，控制后輪前進速度；吊重電機，通過按鍵控制其吊起或卸下重物。四、項目的主要創(chuàng)新部分1、通過尋跡小車實現(xiàn)產(chǎn)品在生產(chǎn)線和倉庫之間的運輸，智能化、節(jié)省了人力物力。2、搬運車行進軌道可通過六張軌道拼圖方便的進行變換，大大降低了工廠鋪設(shè)及改建搬運車軌道的成本。五、他人同類研究的情況調(diào)查生產(chǎn)線上搬運車軌道一般為型鋼，鋪設(shè)起來相當(dāng)麻煩，改變一次軌道就代價更大，用尋跡小車代替現(xiàn)在生產(chǎn)線上的搬運車，不但軌道鋪設(shè)簡單，而且改變軌道也非常簡單。同類尋跡小車通常功能單一，所運行軌道只有一條，作品設(shè)計所用器材多為購買的專用器材或現(xiàn)成模塊，自己所做的工作主要是拼裝調(diào)試，本文設(shè)計小車所用多數(shù)器材（如直流電機）是我玩具的一部分，紅外線傳感器電路也是自己購買的紅外發(fā)射接收管等電子元件焊接而成，代表了我的水平，在同類作品中具有較高的先進性。六、進一步完善該項目的設(shè)想1、實現(xiàn)小車與電腦控制臺的通信；2、實現(xiàn)小車的語音識別，能聽懂并響應(yīng)人的語音指令；3、能夠自動計算運往倉庫的元件數(shù)量，并通過接口將數(shù)據(jù)發(fā)給電腦生成報表；4、根據(jù)計算機中存儲的各產(chǎn)品及元件的數(shù)量提醒負責(zé)人補充元件或搬走產(chǎn)品；七、效益分析工廠生產(chǎn)線上的運貨車多為人工駕駛，且現(xiàn)有生產(chǎn)線上的自動駕駛搬運車軌道多為型鋼，鋪設(shè)起來要花費大量的人力物力，更改軌道時更是困難重重。若能將本設(shè)計作品應(yīng)用在生產(chǎn)實際中，相信一定能夠產(chǎn)生較大的經(jīng)濟與社會效益，節(jié)省人力、物力成本。八、小車的整個制作過程：1、查閱資料，確定方案我在圖書館借了關(guān)于單片機和尋跡小車等方面的資料，并把和自己項目相關(guān)的地方認真的記下來。同時通過我書房的電腦網(wǎng)絡(luò)也查閱了大量的關(guān)于這方面的資料，最終把方案定為拼圖式變軌智能搬運車。2、設(shè)計傳感器電路并調(diào)試在網(wǎng)上購買的紅外線光電對管，并設(shè)計了一個比較電路，使傳感器能夠準(zhǔn)確的識別到黑與白兩種顏色。3、設(shè)計電機驅(qū)動電路并調(diào)試 單片機的輸出電流太小，因此設(shè)計了一個電機驅(qū)動電路，并設(shè)計了一個簡單的傳動方式，使電機正傳與反轉(zhuǎn)來提升或卸下重物。4、編寫程序接收軌道信息、控制相關(guān)電機、并調(diào)試參考凌陽單片機的編程手冊，編寫代碼，并進行硬件調(diào)試。5、簡易軌道測試在簡易軌道上測試根據(jù)的軌道信息的轉(zhuǎn)向情況及