【正文】 些動(dòng)作。英格伯格和德沃爾認(rèn)為汽車制造過程比較固定，適合用這樣的機(jī)器人。 1959 年，美國英格伯格和德沃爾制造出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，取名“尤尼 梅遜”，意為“萬能自動(dòng)”。同時(shí)，超聲波傳感器也不易受到如天氣條件、環(huán)境光照及障礙物陰影、表面粗糙度等外界環(huán)境條件的影響。 超聲波導(dǎo)航定位通常是由超聲波傳感器的發(fā)射探頭發(fā)射出超聲波，超聲波在介質(zhì)中遇到障礙物而返回到接受裝置。 Stepbysteps the electrical machinery。 關(guān)鍵詞 ：超聲波；差動(dòng)式；步進(jìn)電機(jī)；移動(dòng)機(jī)器人 ??本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） II Abstract As a modern invention, the new intelligent robot indicate the development of the future, it can operate automatically in the pattern set in advance but not with human management. So, it can be applied in the field of scientific exploration and so on. In recent years, ultrasound has bee the main way in the field of the robot navigations. Ultrasonic just like the robot39。 ：機(jī)器人采用獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的兩輪式結(jié)構(gòu)，動(dòng)力源采用步進(jìn)電機(jī) [4]，減速裝置采用齒輪減速，利用差速移動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的轉(zhuǎn)向，選用增量式光電編碼器對(duì)機(jī)器人速度進(jìn)行檢測，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主定位。近幾年來，超聲波導(dǎo)航 [2]已經(jīng)成為了機(jī)器人導(dǎo)航的主要發(fā)展方向之一。因?yàn)樵诨诔暡ǖ闹悄軝C(jī)器人中，超聲波就像機(jī)器人的眼睛，所以超聲波導(dǎo)航是機(jī)器人發(fā)展的重要一部分。 ：應(yīng)用單片機(jī)接受超聲波傳感器的信號(hào)，做出決策然后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。s eyes, so the ultrasound navigation has played an important role in the development of the robot. In this paper, the robot select the single chip as the core of the control system, use the ultrasonic sensors to detect obstacles on the road, and control the robot avoid the obstacle and stop the car automatically, even control the speed during the driving. The paper about the design of the ultrasound robot includes the following parts: the design of the chassis?s structure, the controlsystem of the chassis and the method of some calculations about ultrasonic. 1. The Design of the Chassis?s structure: the robot apply the twowheels structure driven independently, choose the stepping motor as the power source, change the direction with the differentialvelocities platform, and it also use incremental photoelectric encoder to test the speed of the robot?s motivation which help the robot locate itself automatically. 2. The controlsystem of the chassis: The robot receive the signals of ultrasonic sensors with the microcontroller , which can make decisions and then generate the driving signals to control the steppermotor. The drivercircuit applies two motordriverchips to control the steppermotor, implement the functions of steering, acceleration and others. 3. The part of Ultrasonic sensor and the algorithm: The ultrasonic sensors, as the robot39。 Moves the robot??本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 1 目 錄 摘 要 ............................................................................................................I Abstract ........................................................................................................... II 引 言 ............................................................................................................... 1 1 緒論 ............................................................................................................. 2 移動(dòng)機(jī)器人 [5]的研究歷史 ............................................................................. 2 移動(dòng)機(jī)器人的研究意義 ................................................................................ 3 移動(dòng)機(jī)器人研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀 .................................................................... 4 2 超聲波移動(dòng)機(jī)器人方案的確定 .................................................................. 7 超聲波移動(dòng)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案 ........................................................ 7 超聲波移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 ...................................................... 12 移動(dòng)機(jī)器人傳感器設(shè)計(jì)方案 ...................................................................... 13 3 超聲波移動(dòng)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................................ 15 電動(dòng)機(jī)的確定 .............................................................................................. 15 減速器的確定 .............................................................................................. 16 4 超聲波移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................................ 20 差分驅(qū)動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型 .......................................................................... 21 電子元件的選型 .......................................................................................... 23 移動(dòng)機(jī)器人的超聲波原理 .......................................................................... 28 結(jié) 論 ......................................................................................................... 36 致 謝 ......................................................................................................... 37 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................... 38 附 錄 ......................................................................................................... 39 ??本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 1 引 言 移動(dòng)機(jī)器人在不確定環(huán)境下不僅要具備自主探測的能力， 而且要對(duì)周圍的特征環(huán)境具有較強(qiáng)的識(shí)別能力，才能最大限度地提高機(jī)器人的工作能力。通過接受自身發(fā)射的超聲波反射信號(hào)，根據(jù)超聲波發(fā)出和回波接收時(shí)間差及傳播速度，計(jì)算出傳播距離，就能得到障礙物到機(jī)器人的距離。超聲波己經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各種移動(dòng)機(jī)器人的感知系統(tǒng)中，進(jìn)行導(dǎo)航與避障。尤尼梅遜的樣子像一個(gè)坦克炮塔，炮塔上伸出一條大機(jī)械臂，大機(jī)械臂上又接著一條小機(jī)械臂，小機(jī)械臂再安裝著一個(gè)操作器。于是，這臺(tái)世界上第一個(gè)真正意義上的機(jī)器人，就應(yīng)用在了汽車制造生產(chǎn)中。目前在汽車工業(yè)和電子工業(yè)自動(dòng)線上大量使用的就是這類機(jī)器人。因此這類機(jī)器人又被稱為自適應(yīng) 機(jī)器人。這類機(jī)器人目前尚處于實(shí)驗(yàn)室研究探索階段。 移動(dòng)機(jī)器人 [5]的研究歷史 ??本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 3 機(jī)器人的應(yīng)用越來越廣泛， 從工業(yè)走向農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)；從產(chǎn)業(yè)走進(jìn)醫(yī)院、家庭；從陸地潛入水下、飛往空間??機(jī)器人已經(jīng)和人類社會(huì)的生產(chǎn)、生活密不可分。 家務(wù)型機(jī)器人：能幫助人們打理生活，做簡單的家務(wù)活。 數(shù)控型機(jī)器人：不必使機(jī)器人動(dòng)作，通過 數(shù)值、語言等對(duì)機(jī)器人進(jìn)行示教，機(jī)器人根據(jù)示教后的信息進(jìn)行作業(yè)。 智能機(jī)器人：以人工智能決定其行動(dòng)的機(jī)器人。 所以說，對(duì)于超聲波機(jī)器人或者智能機(jī)器人的研究是十分有意義的。綜觀它的發(fā)展史，雖然道路是曲折的，不平坦的，但是 美國的機(jī)器人技術(shù)一直走在世界前列。其技術(shù)全面、先進(jìn)，適應(yīng)性也很強(qiáng)。 法國機(jī)器人的發(fā)展比較順利，主要原因是通過政府大力支持的研究計(jì)劃，建立起一個(gè)完整的科學(xué)技術(shù)體系。 80 年代，德國看到了機(jī)器人等先進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的作用，提出了1985 年以后要向高級(jí)的、帶感覺的智能型機(jī)器人轉(zhuǎn)移的目標(biāo)。國家有目的地把提高科學(xué)技術(shù)進(jìn)步當(dāng)作推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展的手段，來安排機(jī)器人的研究制造；有關(guān)機(jī)器人的研究生產(chǎn)、應(yīng)用、推廣和提高工作，都由政府安排，有計(jì)劃、按步驟地進(jìn)行。 這一系列扶植政策，使日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展起來，經(jīng)過短短的十幾年，到 80 年代中期，已一躍而為“機(jī)器人王國”，其機(jī)器人的產(chǎn)量和安裝的臺(tái)數(shù)在國際上躍居首位。日本由于制造、使用機(jī)器人，增大了國力，獲得了巨大的好處，迫使美、英、法等許多國家不得不采取措施，奮起直追。 1977 年，沈陽自動(dòng)化所將智能和 機(jī)器人技術(shù)確定為學(xué)科發(fā)展方向。國家 “863”計(jì)劃開始實(shí)施后，跟隨世界機(jī)器人的發(fā)展潮流，智能機(jī)器人主題成為主要研究方向，國內(nèi)也建立了一批優(yōu)秀的機(jī)器人研究基地，如北航機(jī)器人研究所、哈工大機(jī)器人研究所、上海交大機(jī)器人研究所等。中科院沈陽自動(dòng)化所研制成功的 6000 米水下機(jī)器人，能夠無纜進(jìn)行作業(yè)，獲得 2020 年國家十大科技成果之一。另一方面，我國機(jī)器人研究多是借鑒外國先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)行二次開發(fā)的多，自身技術(shù)創(chuàng)新較少。主要面向發(fā)展具有感知、思維和動(dòng)作能力的先進(jìn)機(jī)器人系統(tǒng)，研究機(jī)器人學(xué)