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机器人技术结课报告

机器人技术结课报告
机器人技术结课报告

机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一,自60年代初问世以来,经历40余年的发展已取得长足的进步。走向成熟的工业机器人,各种用途的特种机器人的实用化,昭示着机器人技术灿烂的明天。机器人技术是涉及机械学、传感器技术、驱动技术、控制技术、通信技术和计算机技术的一门综合性高新技术,既是光机电软一体化的重要基础,又是光机电软一体化技术的典型代表。

现代机器人的研究始于20世纪中期,其技术背景是计算机和自动化的发展,以及原子能的开发利用。随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展,使机器人在功能和技术层次上有了很大的提高,移动机器人和机器人的视觉和触觉等技术就是典型的代表。由于这些技术的发展,推动了机器人概念的延伸。在研究和开发未知及在不确定环境下作业的机器人的过程中,人们逐步认识到机器人技术的本质是感知、决策、行动和交互技术的结合。80年代以来,人们将具有感觉、思考、决策和动作能力的系统称为智能机器人。智能机器人一般由三大部分组成:运动部分、智能部分和感觉部分。运动部分,包括行走机构、机械手、手爪;智能部分,包括有认知能力、学习能力、思维能力和决策能力的装置;感觉部分,包括有视觉、听觉、触觉、接近觉的装置。机器人主流产品主要有两大类,即以日本和瑞典为代表的一系列特定应用的机器人,如弧焊、点焊、喷漆装备、刷胶和建筑等,并形成了庞大的机器人产业。另一类是以美国、英国为代表的智能机器人开发,由于人工智能和其它智能技术的发展远落后于人们对它的期望,目前绝大部分研究成果未能走出实验室。机器人系统集成技术也是由几个主要发达国家所垄断。近年来,机器人技术并未出现突破性进展,各国的机器人技术研究机构和制造厂商都继续在技术深化、引进新技术和扩大应用领域等方面进行探索。

三.机器人技术发展趋势

? 1 传感型智能机器人发展较快

作为传感型机器人基础的机器人传感技术有了新的发展,各种新型传感器

不断出现。例如,超声波触觉传感器、静电电容式距离传感器、基于光纤

陀螺惯性测量的三维运动传感器,以及具有工件检测、识别和定位功能的

视觉系统等。我国研究成功了1种机器人插入装配主动柔顺策略——模

式识别法。在机器人插孔搜索时,该法采用力-位置控制的主动柔顺装配方法,实现了可编程的机器人轴孔装配作业。多传感器集成与融合技术在智

能机器人上获得应用。由于单一传感信号难以保证输入信息的准确性和

可靠性,不能满足智能机器人系统获取环境信息及系统决策能力。采用多传感器集成和融合技术,利用各种传感信息,获得对环境的正确理解,使机器人系统具有容错性,保证系统信息处理的快速性和正确性。在多传感集成和融合技术研究方面,人工神经网络的应用特别引人注目,成为研究热点。这方面的研究成果也层出不穷。

2 开发新型智能技术

智能机器人有许多诱人的研究新课题,对新型智能技术的概念和应用研究正酝酿着新的突破。15年前显远或遥远(telepresence或telexistance),现在被称为临场感。这种技术能够测量和估计人对预测目标的拟人运动和生物学状主要研究方向为智能控制、人工智能、智能机器人和工业自动化。态,显示现场信息,用于设计和控制拟人机构的运动

虚拟现实(virtual reality, VR)技术是新近研究的智能技术,它是1种对事件的现实性从时间和空间上进行分解后重新组合的技术。这一技术包括三维计算机图形学技术、多功能传感器的交互接口技术以及高清晰度的显示技术。虚拟现实技术可应用于遥控机器人和临场感通讯等[5,6]。例如,可从地球上对火星探测机器人进行遥控操作,以采集火星表面上的土壤。形状记忆合金(SMA)被誉为“智能材料”。SMA的电阻随温度的变化而改变,导致合金变形,

可用来执行驱动动作,完成传感和驱动功能。可逆形状记忆合金(RSMA)也在微型机器上得到应用。多智能机器人系统(MARS)是近年来开始探索的又一项智能技术,它是在单体智能机器发展到需要协调作业的条件下产生的。多个机器人主体具有共同的目标,完成相互关联的动作或作业。MARS的作业目标一致,信息资源共享,各个局部(分散)运动的主体在全局

前提下感知、行动、受控和协调,是群控机器人系统的发展。在诸多新型智能技术中,基于模糊逻辑和人工神经网络的识别、检测、控制和规划方法的开发和应用占有重要的地位。基于专家系统的机器人规划获得新的发展,除了用于任务规划、装配规划、搬运规划和路径规划外,又被用于自动抓取规划。把进化编程和遗传算法用于移动机器人自主导航与控制,是智能机器人技术的最新进展之一。

3 采用模块化设计技术

智能机器人和高级工业机器人的结构要力求简单紧凑,其高性能部件甚至全部机构的设计已向模块化方向发展;其驱动采用交流伺服电机,向小型和高输出方向发展;其控制装置向小型化和智能化发展,采用高速CPU和32位芯片、多处理器和多功能操作系统,提高机器人的实时和快速响应能力。机器人软件的模块化则简化了编程,发展了离线编程技术,提高了机器人控制系统的适应性。例如,日本日产公司的智能型车身焊接和装配系统,由于其软件采用模块化设计技术,因而功能很强。该系统能显著地减少更换工具的时间,提高焊接精度和装配生产率。

4微型机器人的研究有所突破

有人称微型机器和微型机器人为21世纪的尖端技术之一。已经开发出手指大小的微型移动机器人,可用于进入小型管道进行检查作业。预计将生产出毫米级大小的微型移动机器人和直径为几百微米甚至更小(纳米级)的医疗机器人,可让它们直接进入人体器官,进行各种疾病的诊断和治疗,而不伤害人的健康。微型驱动器是开发微型机器人的基础和关键技术之一。它将对精密机械加工、现代光学仪器、超大规模集成电路、现代生物工程、遗传工程和医学工程产生重要影响。微型机器人在上述工程中

将大有用武之地。在微型驱动器的研究方面,我国的研究成果处于国际先进水平。微型机器人足球比赛系统是这方面的成功应用范例之一。在大中型机器人微型机器人系列之间,还有小型机器人。小型化也是机器人发展的一个趋势。小型机器人移动灵活方便,速度快,精度高,适于进入大中型工件进行直接作业。比微型机器人还要小的超微型机器人,应用纳米技术,将用于医疗和军事侦察目的。

5应用领域向非制造业和服务业扩展

为了开拓机器人新市场,除了提高机器人的性能和功能,以及研制智能机

器人外,向非制造业扩展也是一个重要方向。开发适应于非结构环境下工作的机器人将是机器人发展的一个长远方向。这些非制造业包括航天、海洋、军事、建筑、医疗护理、服务、农林、采矿、电力、煤气、供水、下水道工程、建筑物维护、社会福利、家庭自动化、办公自动化和灾害救护等。

6行走机器人研究引起重视

行走机器人是移动机器人的一种,包括步行机,自主式移动机器人是研究

最多的一种。自主机器人能够按照预先给出的任务指令,根据已知的地图信息作

出全局路径规划,并在行进过程中,不断感知周围局部环境信息,自主地作

出决策,引导自身绕开障碍物,安全行驶到达指定目标,并执行要求的动作

与操作。移动机器人在工业和国防上具有广泛的应用前景,如清洗机器人、服务机器人、巡逻机器人、防化侦察机器人、水下自主作业机器人、飞行机器人等。

7军用机器人装备部队

令人遗憾的是,机器人技术还被用于军事目的。这里暂不谈空间机器人和海洋(水下)机器人将十分容易地转为军用,仅讨论陆军机器人的发展趋势。由于微小型机器人体积小,因而生存能力特别强,具有广泛的应用前景。研究发现,陆军的机器人是相当先进的。未来无人地面车辆的大小可分为以下几类:微型(由昆虫到老鼠那么大),超小型(象猫一样大),小到中型(大狗

到自行车到轻便马车那样大),以及大型(吉普车及卡车那么大)。到2020年,高度灵活的轮履合一的机器人车辆将会成为现实。但步行机器人系统的广泛应用仍然是很困难的。未来,半自主机器人的联网是一个重要的应用。将游动的传感器组合起来可提供战场空间的总体图像。例如,可利用数十个小型廉价的系统来搜集地面上的子母弹的子弹,并将它们堆积起来。对网络机器人的研究,已成为一个令人感兴趣的热点。还可以利用廉价的一次性使用的机器人作为假目标迷惑敌人。已经提出一种称为“机器人附属部队”的概念,这种部队的核心是有人系统,它的周围是一些装有武器及传感器的各种无人系统。无人车辆是有威慑力的,当敌人对一支强大的一次性使用的部队进行攻击时,它们必然要三思而行。也许将来需要一种新的组织形式——“机器人兵团”。机器人大部队需要有知识水平更高的陆军人员,将来甚至可能出现独特的军事科学院,专门培养按按钮的新的

陆军部队。一些人认为,一般机器人学的最大的难题是需要把机器人的机动性和人工智能提高一个数量级。战场机器人需要对传感器数据进行处理及自动进行规划,机器人的机动性有时应当达到与人员驾驶时相同的水平。

最新西华大学机器人创新设计实验报告(工业机械手模拟仿真)

实验报告 (理工类) 课程名称: 机器人创新实验 课程代码: 6003199 学院(直属系): 机械学院机械设计制造系 年级/专业/班: 2010级机制3班 学生姓名: 学号: 实验总成绩: 任课教师: 李炜 开课学院: 机械工程与自动化学院 实验中心名称: 机械工程基础实验中心

一、设计题目 工业机器人设计及仿真分析 二、成员分工:(5分) 三、设计方案:(整个系统工作原理和设计)(20分) 1、功能分析 工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃,应用日益广泛的领域。机器人应用情况,是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。 本次我们小组所设计的工业机器人主要用来完成以下任务: (1)、完成工业生产上主要焊接任务; (2)、能够在上产中完成油漆、染料等喷涂工作; (3)、完成加工工件的夹持、送料与转位任务; (5)、对复杂的曲线曲面类零件加工;(机械手式数控加工机床,如英国DELCAM公司所提供的风力发电机叶片加工方案,起辅助软体为powermill,本身为DELCAM公司出品)

仿生机器人课程报告

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 仿生感知与先进机器人技术 课程报告(1) 报告题目:仿生机械的发展 院系:机电学院 班级: 姓名: 学号: 哈尔滨工业大学机电工程学院

仿生学及仿生机械学的由来 仿生学(Bionics)是模仿生物的特殊本领的一门科学。仿生学籍了解生物的结构和功能原理,来研制新的机械和新技术,或解决机械技术的难题。1960年由美国的J.E.Steele 首先提出。 仿生学这个名词来源于希腊文“Bio”,意思是“生命”,字尾“nic”有“具有……的技术中利用这些原理,提供新的设计思想、工作原理和系统架构的技术科学。 仿生机械学是上世纪60年代初期出现的一门综合性的新兴边缘学科,它是生命科学与工程技术科学相互渗透、相互结合而形成的。包含着对生物现象进行力学研究,对生物的运动、动作进行工程分析,并把这些成果根据社会的要求付之实用化。 仿生学的研究方向 (1)生物材料力学和机械力学,是以骨或软组织(肌肉、皮肤等)作为对象,通过模型实验方法,测定其应力、变形特性,求出力的分布规律。还可根据骨骼、肌肉系统力学的研究,对骨和肌肉的相互作用等进行分析。另外,生物的形态研究也是一大热门。因为生物的形态经过亿万年的变化,往往已形成最佳结构,如人体骨骼系统具有最少材料、最大强度的构造形态,可以通过最优论的观点来学习模拟建造工程结构系统。 (2)生物流体力学,主要涉及生物的循环系统,关于血液动力学等的研究已有很长的历史,但仍有许许多多的问题尚未解决,特别是因为它的研究与心血管疾病关系十分密切,已成为一门倍受关注的学科。 (3)生物运动学,生物的运动十分复杂,因为它与骨骼和肌肉的力学现象、感觉反馈及中枢控制牵连在一起。虽然各种生物的运动或人体各种器官的运动测定与分析都是重要的基础研究,但在仿生机械学中,目前特别重视人体上肢运动及步行姿态的测定与分析,因为人体上肢运动机能非常复杂,而下肢运动分析对动力学研究十分典型。这对康复工程的研究也有很大的帮助。 (4)生物运动能量学,生物的形态是最优的,同样,节约能量消耗量也是生物的基本原理。从运动能量消耗最优性的特点对生物体的运动形态、结构和功能等进行分析、研究,特别是对有关能量的传递与变换的研究,是很有意义的。

工业机器人论文

编号: 目录 摘要 (3) 1引言 (3) 2工业机器人技术现状与发展 (3) 2.1工业机器人技术概念 (3) 2.2工业机器人技术发展现状 (3) 2.3技术发展趋势 (5) 3外工业机器人现状 (5) 4国内工业机器人现状 (6) 5工业机器人市场现状 (8) 5.1工业机器人的需求情况 (8) 5.2工业机器人的销售情况 (8) 5.3国内工业机器人的市场特征 (9) 6工业机器人产业未来发展 (9) 7结语 (10) 参考文献 (11)

摘要:机器人的应用越来越广泛,需求越来越大,其技术研究与发展越来越深入。这将提高社会生产率与产品质量,为社会创造巨大的财富! Abstrent:The application of robot has been more and more widely used and the require is bigger and bigger.Its research and development becomes deeper and deeper.This will improve the effective of society and the quality of production.Also it will make great poverty for the society. 关键词:工业机器人技术、市场需求、技术应用、研究进展、发展趋势 一、引言 工业机器人诞生于20世纪60年代,在20世纪90年代得到迅速发展,是最先产业化的机器人技术。它是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃、应用日益广泛的领域。它的出现是为了适应制造业规模化生产,解决单调、重复的体力劳动和提高生产质量而代替人工作业。在我国,工业机器人的真正使用到现在已经接近20多年了,已经基本实现了试验、引进到自主开发的转变,促进了我国制造业、勘探业等行业的发展。随着我国改革开放的逐渐深入,国内的工业机器人产业将面对越来越大的竞争与冲击,因此,掌握国内工业机器人市场的实际情况,把握我国工业机器人的相关技术与研究进展,显得十分重要。 二、工业机器人技术现状与发展 2.1工业机器人技术概念 工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃,应用日益广泛的领域。机器人应用情况,是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。

机器人技术基础课程论文

机器人技术基础课程论文 一、论文目的: 本论文为《机器人技术基础》课程的考核环节,通过书写论文巩固课堂教学过程中所讲授的知识内容,了解机器人技术的发展与应用。 二、论文选题: 论文题目为自选,以介绍机器人技术关键技术发展与展望或机器人技术的应用与展望为主要内容。(只选一个方面) 三、论文内容: 1、机器人技术关键技术发展与展望,介绍现代机器人技术中的某项关键技术,描述其所能完成功能、技术发展历程、发展现状、发展展望。 2、机器人技术的应用与展望,介绍机器人技术在某领域的应用,描述应用领域的工作特点或功能要求、机器人技术应用的发展历程、发展现状、发展展望。 要求要有必要的图表说明。 四、论文要求: 1.时间: 论文上交日期为2009年11月29日。 2.字数要求: 字数不少于3000字。 3.提交文件: 同时提交打印稿和电子稿件。

五、论文格式: 新疆农业大学 课程论文 题目: 课程: 姓名: 专业: 班级: 学号: 指导教师: 王晓暄职称: 讲师 2010 年月日

题目(3号黑体) 作者及指导教师(小四宋体) 摘要:××××××××××××××××××(200—300字,小四宋体)×××××××××××××××××……… 关键词:×××;××××;×××××;×××(3-5个,小四宋体) Title(3号Times New Romar) Name(小四Times New Romar) Abstract:××××××(小四Times New Romar,200—300个实词)×××××××××××××……… Key words:×××;××××;×××××;×××(3-5个,小四Times New Romar) 前言(引言):×××××(标题用小四号黑体,其它文字用小四宋体)××××××××××××××××××……… 正文:×××××(标题用小四号黑体,其它文字用小四宋体)××××××××××××××××××××××……… 结论:××××××(小四宋体)××××××××××××××××××××××××××××××××××××……… 参考文献: [1] 作者姓名,作者姓名.参考文献题目. 期刊或杂志等名称,年份,卷数(期数):起始页号~终止页号. [2] 刘凡丰. 美国研究型大学本科教育改革透视[J] . 高等教育研究,2003,24(1):24~27. [4] 作者姓名. 书名. 地址:出版社,年份. [4] ×××(五号宋体,10篇以上;其中外文文献至少1篇,五号Times New Romar)××××××××××……… (说明:以上所有红色、蓝色文字仅供参考,学生在写作论文时请保留字体、字号,改写或删除掉文字,黑色文字请保留。每一页的上方(天头)和左侧(订口)分别留边25mm,下方(地脚)和右侧(切口)应分别留边20mm,页眉和页脚为0。论文题目使用黑体三号字,小标题使用黑体小四号字,正文使用宋体小四号字;首行缩进2个字符,行距为单倍行距,段前段后为0.5行,字符间距为标准。

机器人实验报告

一、机器人的定义 美国机器人协会(RIA)的定义: 机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具或专用的装置,通过可编程序动作来执行种种任务的、并具有编程能力的多功能机械手。 日本工业机器人协会(JIRA—Japanese Industrial Robot Association):一种带有存储器件和末端执行器的通用机械,它能够通过自动化的动作替代人类劳动。(An all—purpose machine equipped with a memory device and an end—effector,and capable of rotation and of replacing human labor by automatic performance of movements.) 世界标准化组织(ISO):机器人是一种能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务的机器。(A robot is a machine which can be programmed to perform some tasks which involve manipulative or locomotive actions under automatic control.) 中国(原机械工业部):工业机器人是一种能自动定位控制、可重复编程、多功能多自由度的操作机,它能搬运材料、零件或夹持工具,用以完成各种作业。 二、机器人定义的本质: 首先,机器人是机器而不是人,它是人类制造的替代人类从事某种作业的工具,它能是人的某些功能的延伸。在某些方面,机器人可具有超越人类的能力,但从本质上说机器人永远不可能全面超越人类。

智能机器人课程报告

智能机器人课程报告 学院:电气工程与自动化 姓名:郭胜 班级:自动化10-06 内容提要:远古时期地球上诞生了无组织的单细胞生物,然后形成了具有一定组织结构的多细胞生物,最后形成了具有复杂系统的高等生物,而我们人类则是其中的佼佼者。人类具有复杂的神经系统,具

有超强处理能力和自我意识的大脑,以及灵活坚韧的身躯,这使得人类在长期自然竞争中生存下来。随着科技的发展的,很多问题的解决需要耗费很多人力,人们迫切需要一种机器来代替自己做事情,这就形成了机器人的雏形。随着科技的发展,以及认知心理学,神经心理学,和计算科学的发展,人们提出了制造具有判断,推理,学习,自我意识的机器人的想法,这就是人工智能。智能机器人就是基于人工智能的具有判断,思维,推理,学习的能力的新一代机器人,他们在一定程度上具有了人类的思维方式。 关键词:人工智能,智能机器人,机器视觉 一关于智能机器人的一些认识 我们从广泛意义上理解所谓的智能机器人,它给我们的最深刻的印象是一个独特的进行自我控制的“活物”。其实,这个自控“活物”

的主要器官并没有像真正的人那样微妙而复杂,他的组织结构和工作方式在一定程度上模仿了生物体的功能与控制机制。下面我们以人体的工作机制为引例,引入机器世界的组成结构。 人具有耳朵,眼睛,鼻子,舌头,等感觉器官,用于接受外界刺激,外界刺激经由这些传感器变成微电信号,经由神经传导网络送入各级处理神经系统进行处理,处理结果以神经冲动的形式传导给相应的组织和器官,从而引起人体对于外界刺激的反应。在这个过程中,我们不难发现,人类的活动机制包括宏观上的硬件和软件组成,其中硬件是各种功能形成的前提,是逻辑,抽象的基础;软件是基于硬件的高级抽象性的活动,是一种虚拟的逻辑形式,他以思维,意识的形式存在。软件硬件的结合,才能形成具有一定行为能力的个体。机器人就在以上理论基础上建立的复杂系统的集合。和人体相似,机器人需要各种传感器对外界和本体内部信息进行收集和转换,然需要各种通信网络将信息准确,高速的传输出去,之后需要具有高处理能力的处理器对传入的信号进行分析和处理,最后需要具有一定自由度的机械系统去完成处理器的指令要求。总的来说,机器人也是有两个大部分总成,一个是实现各种机械运动和逻辑活动的硬件,二是实现各种控制的程序和数据。 机器人可以根据构造他们的硬件和软件进行分类。根据硬件的不同,可以将机器人分为双足,三足,多足,类人型等,根据软件部分大体可以分为非智能机器人和智能机器人。智能机器人是基于人工智能的机器人,他们具有形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器,如

机器人技术结课论文

机器人技术 学号: : 班级:机械工程 二〇一七年六月

获奖证书是通过学习机器人技术,制作十自由度机器人在2017中国工程机器人大赛暨国际公开赛上获得的,我很庆幸能够选《机器人技术》这门课,这门课使我对机器人有了一个更加清晰的认识,同时也激起了我对此方面的研究的兴趣。之前就对机器人颇感兴趣,并对此进行了深入的了解,通过这门课,我认识到,机器人作为这些学科的交叉产物,是个综合应用这些知识的最好的平台。通过这门课,我们制作的十自由度机器人,参加了2017中国工程机器人大赛暨国际公开赛(RoboWork),竞技体操项目,获得理想的成绩,在这个过程中我也从新认识了机器人制作的艰辛和困难性,使我认识到之前对此不以为然,眼高手低态度得幼稚。同时也教育我,任何一个项目本身所呈现的问题只是完成该项目所需工作的冰山一角,做任何事,都必须以谦恭,认真的态度对待。同时也是我懂得了,再将事情坐完之前不可轻易对此做出评价。 竞技体操机器人 摘要 体操机器人是仿人型机器人里的一种,也是研究仿人型机器人的基础。体操机器人 不仅能够提高我们的动手能力和实践能力,还能增强我们的创新意识和创新实践能力, 锻炼我们的综合素质,让我们更热衷于科学技术的研究。本体操机器人以十自由度为基

础,能够完成摆手、滚翻、俯卧撑、侧翻、倒立等多项高难度动作。它具有多自由度并集成了现代化控制技术、人机交换技术等机电一体化技术。目前体操机器人主要用来供人们娱乐欣赏使用,它在人们的生活扮演着越来越重要的角色。 此次设计的体操机器人主要由机械结构和控制系统组成,首先机械结构设计,根据制作材料、舵机型号初步设计出体操机器人的机械外形,然后在SolidWorks下对机器人进行虚拟三维建模,对存在的问题进行修改。最后对其进行运动学仿真和运动学分析。检查是否能够完成指定的动作,对速度、加速度、位置能问题进行分析。再次是控制系统设计。控制系统的硬件以飞思卡尔公司的MK60DN512ZVLQ10芯片为核心,在Altiu m Designer Winter 09软件中开始设计体操机器人的控制电路。经过系统调试,通过上位机软件实现对机器人的控制。采用嵌入式C语言,设计和调试程序,最终使机器人能过自主完成体操动作。此次比赛的创新之处在于不仅能够完成指定动作,还能完成打排球能高难度动作。 关键词:体操机器人;舵机;十自由度;SolidWorks;Altium Designer

工业机器人课程报告

本科生课程报告 实验课程机器人技术基础 学院名称核技术与自动化工程学院 专业名称机械工程及自动化 学生姓名 学生学号 指导教师 实验地点JB201 实验成绩 二〇 15 年 5 月二〇 15 年 5 月

填写说明 1、适用于本科生所有的实验报告(印制实验报告册除外); 2、专业填写为专业全称,有专业方向的用小括号标明; 3、格式要求: ①用A4纸双面打印(封面双面打印)或在A4大小纸上用蓝黑色水笔书写。 ②打印排版:正文用宋体小四号,1.5倍行距,页边距采取默认形式(上下 2.54cm,左右2.54cm,页眉1.5cm,页脚1.75cm)。字符间距为默认值(缩 放100%,间距:标准);页码用小五号字底端居中。 ③具体要求: 题目(二号黑体居中); 摘要(“摘要”二字用小二号黑体居中,隔行书写摘要的文字部分,小4 号宋体); 关键词(隔行顶格书写“关键词”三字,提炼3-5个关键词,用分号隔开,小4号黑体); 正文部分采用三级标题; 第1章××(小二号黑体居中,段前0.5行) 1.1 ×××××小三号黑体×××××(段前、段后0.5行) 1.1.1小四号黑体(段前、段后0.5行) 参考文献(黑体小二号居中,段前0.5行),参考文献用五号宋体,参照《参考文献著录规则(GB/T 7714-2005)》。

机器人技术基础课程报告 经过一学期的学习,对工业机器人有了自己的了解,望老师指正。 1.工业机器人的发展: 1.1 初识工业机器人 工业机器人是机器人家族中的重要一员,也是目前在技术上发展最成熟、 应用最多的一类机器人。世界各国对工业机器人的定义不尽相同,但其内涵 基本一致。国际标准化组织(ISO)曾于1987年对工业机器人给出了定义:“工 业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能,能够完成各种作业的可编 程操作机”。日本工业标准(JIS)采用此定义,这也与美国工业机器入学会(RIA) 的定义相近。在德国的标准(VDI)中。对工业机器人则给出了更为具体的定义: “工业机器人是具有多自由度的、能进行各种动作的自动机器。它的动作是 可以顺序控制的。轴的关节角度或轨迹可以不靠机械调节,而由程序或传感 器加以控制。工业机器人具有执行器、工具及制造用的辅助工业,可以完成 材料搬运和制造等操作”。ISO 8373对工业机器人给出了更详细、具体的意 义:“机器人具备自动控制及可再编程、多用途功能,机器人操作机具有3个 或以上的可编程轴,在工业自动化应用中,机器人的底座可固定也可移动。” 1.2国内外工业机器人的发展方向 为进一步提高工业机器人的性能,以满足现代机械高速度、高精度的要 求,世界上各个工业强国纷纷投入t大量的人力和物力来研究工业机器人, 使得机器人向养智能化和多功能化的方向发展,主要包含有以下几个方而: ①工业机器人在机械结构方而采用模块化、可重组的结构,提高自身的材料 质量,从而提高其负载能力 ②工业机器人采用开放式的控制系统,进一步加强声、机交互界而目前世界 各国主要研究机器人控制器的标准化和网络化,大大提高在线编程的可操作 性,将来主要研究离线编程 ③在工业机器人中,为t进一步提高机器人与外界的交互能力,多种传感器 的使用是其研究的关键。目前针对于机器人的传感器的研究主要是多传感器 的融合算法,将多种功能融合与一个传感器中,同时将传感器进行实用化 ④现代工业机器人在体积方而越来越小,控制系统采用集成块系列,逐步朝

工业机器人结课论文

《工业机器人》课程论文 题目: 目录 一:摘要--------1

二:关键词---------1 三:引言--------1 四:工业机器人发展历程--------1 五:机器人分类--------6 六:机器人基本应用及技术参数-------6 七:工业机器人前景展望--------8 八:工业机器人的技术探索---------10 工业机器人的认识与分析

-《工业机器人》结课论文摘要:通过近一个学期的《工业机器人》的课程学习,在老师的讲解和自己课下的学习过程中,我对机器人技术尤其是工业机器人有了较为深刻的认识。我掌握了工业机器人基本的发展历程,并了解了机器人的分类和不同场合的性能要求。对于机器人技术有了自己的理解和认识。并认识到我们的机器人技术还有着极为漫长的道路要走,还需要更加深入的技术探索与研发。 关键词:工业机器人,发展历程,分类,展望,技术探索,基本知识。 引言:在接触《机器人技术》这门课程之前,对于机器人的理解仅仅局限在动漫和电影里机器人大战的场面,更现实一些的也是新闻中能有动作的人形机器人。可是一个学期的机器人技术学习让我意识到了机器人不仅仅是科幻中的威武,更融入了生活中的方方面面,与我们的生活息息相关。它的技术发展,实际上契合了我们社会的科学技术的进步史。 工业机器人发展历程 我国机器人最早体现在鲁班的机械设计杰作——可飞木鸟中,是最早记录的机器人概念的作品。之后的张衡发明的地动仪和指南车,三国时的木牛流马,都体现了我国古代劳动人民的聪明智慧。具有了明显的机器人的功能与结构。自1662年,日本竹田近江发明了机器

玩偶,机器人进入了一个较为迅速的发展阶段。1738年,法国技师设计了机器鸭。1768年,瑞士钟表匠设计了写字偶人等作品,采用了巧妙地机械结构。1893年,加拿大莫尔设计了能行走的机器人,之后,机器人在各影视作品中广泛出现,并逐渐赢得了科学家的青睐。 我国的工业机器人研制虽然起步晚,起步于70年代初,其发展过程大致可分为三个阶段:70年代的萌芽期;80年代的开发期;90年代的实用化期。而今经过20多年的发展已经初具规模。目前我国已生产出部分机器人关键元器件,开发出弧焊、点焊、码垛、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。一批国产工业机器人已服务于国内诸多企业的生产线上;一批机器人技术的研究人才也涌现出来。一些相关科研机构和企业已掌握了工业机器人操作机的优化设计制造技术;工业机器人控制、驱动系统的硬件设计技术;机器人软件的设计和编程技术;运动学和轨迹规划技术;弧焊、点焊及大型机器人自动生产线与周边配套设备的开发和制备技术等。某些关键技术已达到或接近世界水平。有着广大的市场潜力,有着众多的人才和资源基础。在机器人技术基础方面,我国开展了机器人运动学、动力学与构型综合研究,机器人运动控制算法及机器人编程语言的研究,机器人内、外部传感器的研究与开发,多传感器控制系统的研究,离线编程技术、自诊断、安全保护技术等,基本掌握了工业机器人的所有关键技术。在机器人控制装置研制方面,我国已经开发出双处理器、多处理器和分层控制装置,不少装置已经投入实际应用,主控计算机的档次也逐渐升级。在机器人操作器研制方面,我国已经能够设计和生产

机器人课程设计报告范例.

**学校 机器人课程设计 名称___________________________________ 院系电子信息工程系 班级10电气3 _____ 姓名_______ 学号107301336 指导教师 _________ 宋佳______

目录 第一章绪论 (2) 1.1课程设计任务背景 (2) 1.2课程设计的要求 (2) 第二章硬件设计 (3) 2.1结构设计 (3) 2.2电机驱动 (4) 2.3传感器 (5) 2.3.1光强传感器 (5) 2.3.2光强传感器原理 (6) 2.4硬件搭建 (6) 第三章软件设计 (8) 3.1 步态设计 (8) 3.1.1 步态分析: (8) 3.1.2程序逻辑图: (9) 3.2用NorthStar 设计的程序 (9) 第四章总结 (11) 第五章参考文献 (12)

第一章绪论 1.1课程设计任务背景 机器人由机械部分、传感部分、控制部分三大部分组成.这三大部分可分成驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人一环境交互系统、人机交互系统、控制系统六个子系统现在机器人普遍用于工业自动化领域,如汽车制造,医疗领域,如远程协助机器人,微纳米机器人,军事领域,如单兵机器人,拆弹机器人,小型侦查机器人(也属于无人机吧),美国大狗这样的多用途负重机器人,科研勘探领域,如水下勘探机器人,地震废墟等的用于搜查的机器人,煤矿利用的机器人。如今机器人发展的特点可概括为:横向上,应用面越来越宽。由95% 的工业应用扩展到更多领域的非工业应用。像做手术、采摘水果、剪枝、巷道掘进、侦查、排雷,还有空间机器人、潜海机器人。机器人应用无限制,只要能想到的,就可以去创造实现;纵向上,机器人的种类会越来越多,像进入人体的微型机器人,已成为一个新方向,可以小到像一个米粒般大小;机器人智能化得到加强,机器人会更加聪明 1.2课程设计的要求 设计一个机器人系统,该机器人可以是轮式、足式、车型、人型,也可以是仿其他生物的,但该机器人应具备的基本功能为:能够灵活行进,能感知光源、转向光源并跟踪光源;另外还应具备一项其他功能,该功能可自选(如亮灯、按钮启动、红外接近停止等)。 具体要求如下: 1、根据功能要求进行机械构型设计,并用实训套件搭建实物。 2、基于实训套件选定满足功能要求的传感器; 3、设计追光策略及运动步态; 4、用NorthStar 设计完整的机器人追光程序; 5、调试; 6、完成课程设计说明书,内容:方案设计、硬件搭建过程(附照片)、控制算法流 程、程序编写、调试结果、心得体会。

机器人课程设计报告范例

机器人课程设计报告范例

**学校 机器人课程设计名称 院系电子信息工程系 班级10电气3 姓名谢士强 学号107301336 指导教师宋佳

目录 第一章绪论 (2) 1.1课程设计任务背景 (2) 1.2课程设计的要求 (2) 第二章硬件设计 (3) 2.1 结构设计 (3) 2.2电机驱动 (4) 2.3 传感器 (5) 2.3.1光强传感器 (5) 2.3.2光强传感器原理 (6) 2.4硬件搭建 (7) 第三章软件设计 (8) 3.1 步态设计 (8) 3.1.1步态分析: (8) 3.1.2程序逻辑图: (9) 3.2 用NorthStar设计的程序 (10) 第四章总结 (12) 第五章参考文献 (13)

第一章绪论 1.1课程设计任务背景 机器人由机械部分、传感部分、控制部分三大部分组成.这三大部分可分成驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人一环境交互系统、人机交互系统、控制系统六个子系统现在机器人普遍用于工业自动化领域,如汽车制造,医疗领域,如远程协助机器人,微纳米机器人,军事领域,如单兵机器人,拆弹机器人,小型侦查机器人(也属于无人机吧),美国大狗这样的多用途负重机器人,科研勘探领域,如水下勘探机器人,地震废墟等的用于搜查的机器人,煤矿利用的机器人。如今机器人发展的特点可概括为:横向上,应用面越来越宽。由95%的工业应用扩展到更多领域的非工业应用。像做手术、采摘水果、剪枝、巷道掘进、侦查、排雷,还有空间机器人、潜海机器人。机器人应用无限制,只要能想到的,就可以去创造实现;纵向上,机器人的种类会越来越多,像进入人体的微型机器人,已成为一个新方向,可以小到像一个米粒般大小;机器人智能化得到加强,机器人会更加聪明 1.2课程设计的要求 设计一个机器人系统,该机器人可以是轮式、足式、车型、人型,也可 以是仿其他生物的,但该机器人应具备的基本功能为:能够灵活行进,能感知光源、转向光源并跟踪光源;另外还应具备一项其他功能,该功能可自选(如亮灯、按钮启动、红外接近停止等)。 具体要求如下: 1、根据功能要求进行机械构型设计,并用实训套件搭建实物。 2、基于实训套件选定满足功能要求的传感器; 3、设计追光策略及运动步态; 4、用NorthStar设计完整的机器人追光程序;

机器人技术及其应用结课论文

大学 机 器 人 技 术 及 应 用 结 课 论 文

智能引领未来 摘要: 智能引领未来,机器人能力将远胜人类,这不是梦想;未来的机器人也能自主的学习和思考,工作能力将远远超过人类,能承担大量人类所不能及的工作,进一步推动智能科学的发展,促进社会的进步,促进经济的高速增长,而实现智能化必须依靠强有力的硬件系统,就机器人而言,其身上集成了多种处理器、存储器与大量的传感器,设想,当这些器件不断地走向高端化、微型化、进一步集成化,那么机器人的处理速度将进一步提高,质量与体积将大大减小,机器人将越来越”聪明“。 关键词: 机器人、智能、硬件系统、高端化、集成化、微型化、聪明。 引言: 现在的机器人与人类比较起来,机器人不能自主学习与自主思考,缺乏情感,必须需要接收人的命令才能执行相关命令,或者事先就把各种命令存储到机器人的大脑中,有需要的时候就执行命令。随着集成电路的飞速发展,处理器、存储器、传感器等电子元件的高端化、微型化、集成化,机器人的处理速度将大大提高,质量与体积将大大减轻,机器人会变得越来越”聪明“。 集成电路前景优越 芯片即集成电路产业是国民经济和社会发展的战略性、基础性、先导性产业,在计算机、消费类电子、网络通信、汽车电子等几大领域起着关键作用,是全球主要国家或地区抢占的战略制高点,尤其是发达国家在这一领域投入了大量创新资源,竞争日趋激烈。 随着技术的不断进步,新的元件结构和材料上的变革都将对机器人的发展战略起到决定作用。在晶圆代工产业,14nm/16nm的FinFET器件已取得了一定的发展。拥有较低泄漏率和更高速度的低功率晶体管备受瞩目。3DNAND使平面NAND 降到20nm以下,创造出外形更小巧、位密度更高的产品。 为了改进3D设备的性能,未来的逻辑芯片和晶圆代工设备的解决方案需要采用选择性外延与高k金属栅电极材料加工工艺,以提高晶体管的速度,降低泄漏率。低功耗、高性能的晶体管则能丰富移动设备的功能,同时延长电池寿命, 3DNAND需要HAR蚀刻、阶梯绘图、多层堆叠沉积和高选择性硬模等技术的支持,从而在小巧的外形空间内实现高密度存储,这对智能化设备,如对机器人来说简直就是如虎添翼啊! 随着LED产业发展越来越趋于健康和理性,LED领域设备需求也更多来自于新工艺、新技术的驱动,而非简单生产规模的扩张,比如倒装芯片与高压芯片被认为是目前最具有发展前景的LED芯片技术,而这两种技术也带动了深槽刻蚀设备和金属反射层镀膜设备等新设备、新工艺的需求。除此之外,还有AlN镀膜设备、高亮度红黄光芯片刻蚀设备等设备的需求。 集成电路引导未来生活 一张0.5毫米厚的世博会门票,其“真实面目”是个集成电路产品。门票里装了RFID芯片,当门票靠近读卡机时,门票上的线圈会感应出电流,电流便驱

机器人技术论文

机械工程导论论文 ——机器人技术 制作人: 张周琪 1224140155 陈翠萍 1224140103 韩少军 1224140110 郝云 1224140111 计莹 1224140113

前言 机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一,自问世以来,就一直备受瞩目。40年以来,机器人技术迅速发展,它综合了机械学、力学、电子学、计算机科学、自动控制工程、人工智能、仿生学等多个学科的最新研究成果,是多种学科综合发展的成果,代表了机电一体化的最高成就,代表高技术前沿,是当今世界科学技术发展最活跃的领域之一。各种形态、功能的机器人相继面世,而未来的机器人将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。机器人技术应用不断扩大。因此研究发展机器人技术受到世界各国重视。

目录 1.机器人的定义与组成 (4) 2.机器人的分类 (6) 3.机器人的发展历史 (8) 4.总结 (10)

1.机器人的定义与组成 目前,国际上关于机器人的定义有很多,但综合各国对工业机器人的定义,都包括有“可编程”、“计算机控制”、“机械装置三方面的共同点。而我们的教科书则将其定义为:工业机器人是一种可以搬运物料、零件、工具或完成多种操作功能的专用机械装置;由计算机进行控制,是无人参与的自主自动化控制系统;它是可编程、具有柔性的自动化系统,可以允许进行人机联系。可以通俗地理解为“机器人是技术系统的一种类别,它能以其动作复现人的动作和职能;它与传统的自动化(或自动系统)的区别在于有更大的功能性和多目的用途,可以反复调整以执行不同的功能”。这一概念反映了人类研制机器人的最终目标是为了创造一种能够综合人的所有动作和智能特征,延伸人的活动范围,具有通用性、柔性和灵活性的自动机械。所以根据上述的定义,机器人具有以下的特征: 1:机器人是模仿人或动物肢体动作的机器,能像人那样使用工具和机械。因此机床和汽车不是机器人。 2:机器人具有智力或感觉和识别能力。一般玩具机器人由于没有感觉和识别能力,所以不属于正真的机器人 3:机器人集中了机械工程,电子技术,计算机技术,自动控制技术以及人工智能等多学科的最新研究成果,代表了电子一体化的最高成就,是当代科学技术发展的最活跃的领域之一。 一个机器人系统一般是由操作机、驱动单元、控制器和为机器人进行作业而连接的外部设备组成。而工业机器人一般由机器人本体、

《工业机器人》实验报告

北京理工大学珠海学院实验报告 实验课程:工业机器人实验名称:实验一:工业机器人认识 教师:时间:班级:姓名:学号: 一、实验目的与任务 了解6自由度工业机器人的机械结构,工作原理,性能指标、控制系统,并初步掌握操作。了解6自由度工业机器人在柔性制造系统中的作用。 二、实验设备 FMS系统(含6-DOF工业机器人) 三、实验内容与步骤 1、描述工业机器人的机械结构、工作原理及性能指标。 2、描述控制系统的组成及各部分的作用。

3、描述机器人的软件平台及记录自己在进行实际操作时的步骤及遇到的问题以及自己的想法。教师批阅:

北京理工大学珠海学院实验报告 实验课程:工业机器人实验名称:实验二:机器人坐标系的建立 教师:时间:班级:姓名:学号: 一、实验目的与任务 了解机器人建立坐标系的意义;了解机器人坐标系的类型;掌握用D-H方法建立机器人坐标系的方法与步骤。 二、实验设备 FMS系统(含6-DOF工业机器人) 三、实验内容与步骤 1、描述机器人建立坐标系的意义以及机器人坐标系的类型。 2、深入研究机器人机械结构,建立6自由度关节型机器人杆件坐标系,绘制机器人杆件坐标系图。

教师批阅:

实验课程:工业机器人实验名称:实验三:机器人示教编程与再现控制 教师:时间:班级:姓名:学号: 一、实验目的与任务 了解机器人示教编程的工作原理,掌握6自由度工业机器人的示教编程与再现控制。 二、实验设备 FMS系统(含6-DOF工业机器人) 三、实验内容与步骤 1、描述机器人示教编程的原理。 2、详细叙述示教编程与再现的操作步骤,记录每一个程序点,并谈谈实验心得体会。教师批阅:

机器人概论课程论文

机器人的发展对人类的影响 摘要:概括性讲述对于机器人基础性的认识,结合老师课堂所讲和个人理解简谈机器人的发展现状与未来发展趋势,根据电影《机械公敌》探讨未来人工智能化的机器人对于人类生活的影响,展开思考发展机器人的要注意的地方。结合本人工商管理的专业知识,讨论了如何使得机器人与人类和谐相处并且共同发展。并提出个人对机器人时代的想法与愿景。 关键词:机器人;电影;人类;工商管理;发展 一、结合课堂所学浅谈对机器人的了解和认识 机器人,一个令人感觉神秘而又神奇的名词,让我毫不犹豫选修了这门课程。或许从小开始就看太多的科幻片,给我感觉机器人是无所不能的。然而在上了《机器人概论》几门课后,听了潘老师的介绍和讲解关于机器人的结构与类别等知识后,我终于明白我之前的想法是那么的肤浅。 首先,什么是机器人呢?联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义:“一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。”【1】我深深地记得上课时,老师给我们展示了机器人的结构图。那时我看着那些“赤裸裸”的构件时,我很惊讶于人类居然可以把这些毫无生机的大大小小的材料和零件通过科学的洗礼,组装成为可以为人类服务的机器人。这是多么伟大的科学技术啊! 同时,潘老师在课堂上为我们的学习提供了指导:机器人研究的基础内容,它包括空间机构学、机器人运动学、机器人静力学、动力学、控制技术、传感器、机器人语言等。另外还给我们介绍了机器人的组成和分类等知识,让我从中明白,机器人的制作是很不简单的,它综合了很多学科知识和现实因素,具

有极大潜力。 要真正了解机器人的知识,必须了解它的基础。通过听老师讲课和自己搜索资料,大致上,机器人由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。据日本共同社9月25日消息,日本国立残障者康复中心研究所24日对外公开了一款新型机器人。据报道,这种新型机器人不仅能就日常行为及习惯进行语音提示,而且为轻度失智症患者日常生活提供帮助。 我们,都对普遍机器人的时代有着各种各样的想法,并一步一步迈向这个神秘的机器人时代。 二、简述机器人的发展与现状 进入20世纪90年代,工业机器人产品发展速度加快,年增长率平均在10%左右。【2】自从20世纪60年代初人类制造了第一台T业机器人以后,机器人就显示出了极强的生命力。【3】在国外,工业机器人技术日趋成熟,已经成为一种标准设备被t业界广泛应用。 如此看来,我们如何发展机器人事业并且好好与机器人相处,是必须讨论话题。 三、观看《机械公敌》后对机器人的看法 讲起关于机器人的电影,我还是看过不少的,例如之前很火爆的《变形金刚》《钢铁巨人》《霹雳五号》,还有关于人与机器人的爱情故事的《我的机器人女友》《机器侠》等。现在,从机器人类别的科幻电影的发展现状来看,越来越多的导演、公司和广大的电影观众都迷恋上“机器人”的故事,并都有意无意地赋予机器人像人类的感情和无与伦比的能力。确实在大多科幻作品里,机器人具有人的外形,甚至穿着各种时尚的机甲,他们相当聪明。

机器人技术论文

军用机器人的发展及其应用 摘要:随着人的价值及其社会影响得到更多的关注,人员伤亡在现代战争中所占的代价比越来越高,所以现代化战争必定走向一个趋势,人实体参与战争的机会越来越少,而蓬勃发展的机器人在战争将中发挥更多的作用。各个国家都很注重现代军事机器人的研究,降低战争中人员伤亡代价。即使现在社会背景下发生大型战争的几率越来越小,但世界各国仍然对军事机器人在不遗余力的研究地研究,重点介绍军用机器人在不同使用环境下的分类及应用特点,以及军用机器人在现代军事中的作用。 关键词:机器人;军用机器人;智能化

1、军用机器人的发展背景 1.1 现代机器人的发展 现代机器人是利用先进人工智能技术开发出的能够在无人操作情况下完成智能化任务的设备。例如,无人驾驶战车、无人飞行器、无人潜航器和太空遥控作业机器人等。 机器人出现于20世纪60年代后期,根据功能,至今已发展到第4代。第1代为固定程序和可编程序机器人,主要用于搬运、点焊等繁重的重复性劳动。第2代是具有感知外界信息能力的机器人,它们已具有视觉、触觉、听觉等传感功能,能进行产品装配、电弧焊等这类比较复杂的加工作业。第3代机器人,通常称为“智能机器人”,已具有一定人的智能,它们能按环境的变化或按人的指令进行学习、推理、决策、规划等工作;从80年代中后期至目前,该代机器人已进入特定领域专用机器人的高级发展阶段。第4代为具有人类感情、能思维的机器人,目前正处在发展之中。本文所研究的现代机器人主要是指第3代军用机器人。1.2 军用机器人发展背景 随着科学技术的发展,以及现代战争的需求,军用机器人已经成为机器人发展的一个重要方向。军用机器人是一种用于军事目的的具有某些拟人功能的机械电子装置。它可以是一个武器系统,如机器人坦克,也可以是武器系统装备上的一个系统或装置,如军用飞机的“副驾驶员”。美国是世界上研究军用机器人最重要的国家,它起步早、技术先进、规模大、获得的成果多。美国军方列入研究的各类军用机器人有100多种,有的已投入实际使用。美国国防部甚至宣布,即将组建机器人军队,并计划在陆军建立一个机器人连。军用机器人形态各异,从外形上看也许根本就没个“人样”。但是它们有一个共同的特征:具有部分拟人的功能。从用途上军用机器人可以极大地改善作战士兵的作战条件,提高了作战效率,因此,军用机器人技术受到各国军政要人的高度重视。 2、军用机器人的技术特点 作为一个完整的军用机器人车辆系统,它的功能组件或子系统很多,涉及的技术领域相当广泛。对于一般的军用机器人车辆,子系统主要有: (1)推进系统。包括动力装置、行动机构和地面导航系统等。目前各国都很重视研究重量轻、扭矩大而且操作灵活的电动推进系统。行动机构大多是轮式或履带式,也有步行式机器人系统,新研制的车型以轮式居多。 (2)传感器。它相当于人的五官,负责采集所需要的环境信息,关键技术是视沉成像传感器,如高分辨率立体电视摄像机,热像仪和毫米波雷达等。车载传感器还有距离传感器、声学接近感传感器、温度传感器、惯性基准传感器、三防侦察传感器和报警器等。 (3)信息处理/控制系统。该系统以高速计算机为中心,主要用于提取关键信息,对所得图像进行识别和判断,建立机器人任务模型,用指令信号对被控变量进行控制,使车辆完成一定的动作和特定任务。 (4)通信系统。主要完成机器人车辆状态和动作与控制台之间的信息传递,使操作手监控机器人车辆,实施遥控。 (5)执行/输出机构。用于精确地完成某种类型的动作及特定任务,如操作臂,各种武器系统,各种特定任务组件等。如PROWLER机器人车的桅杆式侦察系统实施远距离侦察,作战平台上安装导弹系统进行反坦克作战,完成瞄准射击等动作。

机器人课程设计报告

机器人课程设计报 告

智能机器人课程设计 总结报告 姓名: 组员: 指导老师: 时间:

一、课程设计设计目的 了解机器人技术的基本知识以及有关电工电子学、单片机、机械设计、传感器等相关技术。初步掌握机器人的运动学原理、基于智能机器人的控制理论,并应用于实践。经过学习,具体掌握智能机器人的控制技术,并使机器人能独立执行一定的任务。 基本要求:要求设计一个能走迷宫(迷宫为立体迷宫)的机器人。要求设计机器人的行走机构,控制系统、传感器类型的选择及排列布局。要有走迷宫的策略(软件流程图)。对于走迷宫小车控制系统设计主要有几个方面:控制电路设计,传感器选择以及安放位置设计,程序设计 二、总体方案 2.1 机器人的寻路算法选择 将迷宫看成一个m*n的网络,机器人经过传感器反馈的信息感知迷宫的形状,并将各个节点的与周围节点的联通性信息存储于存储器中,再根据已经构建好的地图搜索离开迷宫的路径。这里可选择回溯算法。对每个网格从左到右,每个网格具有4个方向,分别定义。并规定机器人行进过程中不停探测前方是否有障碍物,同时探测时按左侧规则,进入新网格后优先探测当前方向的左侧方向。探测过程中记录每个网格的四个方向上的状态:通路、不通或未知,探测得到不同状态后记记录,同时记录当前网

格的四个方向是否已被探测过。若某网格四个方向全部探测过则利用标志位表示该网格已访问。为了寻找到从起点到终点的最佳路径,记录当前网格在四个方向上的邻接网格序号,由此最后可在机器人已探测过的网格中利用Dijkstra算法找到最佳路径。并为计算方便,记录网格所在迷宫中行号、列号。并机器人探索过程中设置一个回溯网格栈记录机器人经过的迷宫网格序号及方向,此方向是从一个迷宫网格到下一个迷宫网格经过的方向。设置一个方向队列记录机器人在某网格内探测方向的顺序。设置一个回溯路径数组记录需要回溯时从回溯起点到回溯终点的迷宫网格序号及方向。 考虑到迷宫比较简单,且主要为纵横方向的直线,可采用让小车在路口始终左转或者始终右转的方法走迷宫,也就是让小车沿迷宫的边沿走。这样最终也能走出迷宫。本次课程设计采用此方法。即控制策略为机器人左侧有缺口时,向左进入缺口,当机器人前方有障碍是,向右旋转180°,其余情况保持前进。 2.2 传感器的选择 由于需要检测机器人左侧和前方是否有通路,采用红外传感器对机器人行进方向和左侧进行感知。红外避障传感器是依据红外线的反射来工作的。当遇到障碍物时,发出的红外线被反射面反射回来,被传感器接收到,信号输出引脚就会给出低电平提示信号。本机器人系统的红外避障信号采用直接检测的方式进行,直接读取引脚电平。传感器感应障碍物的距离阈值能够经过调节

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