機器人研究的概況及對我國高中機器人教育的淺見-wenkub
2023-02-06 18:07:02 本頁面
【正文】 —— 工業(yè)機器人 是一種具有自動控制的操作和移動功能，能完成各種作業(yè)的可編程操作機。《簡易機器人》滿足機器人的幾大基本特征，是專門為中學生科技制作度身定制的。機器人以從單一的工業(yè)應用發(fā)展到許多領(lǐng)域：如軍用、探險、醫(yī)療、服務等 3 簡易機器人的結(jié)構(gòu)與應用 ? 簡易機器人結(jié)構(gòu)相對簡單，價格便宜。一般分為控制與機械兩大部分。 比較項目 簡易機器人 在役機器人 應用場合 教具、玩具 各類產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域 體系結(jié)構(gòu) 單片機最小系統(tǒng) 分層遞階系統(tǒng)、分布式系統(tǒng) 控制系統(tǒng) 單片機（ 8位）嵌入式、驅(qū)動芯片、軟件開發(fā)資源豐富、單任務簡單編程 專用控制板或計算機（ 32位）、專用電機驅(qū)動單元、軟件開發(fā)環(huán)境復雜和昂貴、多任務實時操作系統(tǒng) 機械結(jié)構(gòu) 拼裝、模型 額定負載下滿足剛度和強度 傳感器 簡單、廉價 高質(zhì)量、高水平、高價格 環(huán)境 室內(nèi)、結(jié)構(gòu)環(huán)境 室外、非結(jié)構(gòu)環(huán)境 材料 單一（ ABS塑料） 多種高強度、輕質(zhì)材料 重量 /尺度 小 大 6 機器人的定義 ? 目前世界上有關(guān)機器人的定義沒有統(tǒng)一的答案。 中國 —— 機器人是一種 自動化的機器 ，它具備一些與人或生物相似的智能，如感知能力、規(guī)劃能力、動作能力和協(xié)同能力，是一種高度靈活的 自動化機器 。 ? 給學生提供了運用當代先進技術(shù)和先進思想方法進行設(shè)計、制作，以解決實際問題的機會。 ? 簡易機器人的控制電路。（ 第 1節(jié) ） ? 。（ 設(shè)計與實踐 ） ? 6．能操作單片機編程器將編寫的程序燒結(jié)固化。包括中央處理器（ CPU）、存儲器（ RAM和 ROM）、定時振蕩器（時鐘）和輸入輸出接口（ I/O接口）等部件。 ? 體積小、功耗低，抗干擾能力強。 14 （ 4）單片機內(nèi)部基本結(jié)構(gòu) 15 （ 5）外引腳及最小應用系統(tǒng) ? 以 AT89C2051為例 16 引腳功能說明 引腳號 功能 引腳號 功能 1(RST) 復位輸入 20(VCC) 工作電源引腳 2() I/O口線 19() I/O口線 3() I/O口線 18() I/O口線 4(XTAL2) 外接晶振引腳 2 17() I/O口線 5(XTAL1) 外接晶振引腳 1 16() I/O口線 6() I/O口線 15() I/O口線 7() I/O口線 14() I/O口線 8() I/O口線 13() I/O口線 9() I/O口線 12() I/O口線 10(GND) 接地引腳 11() I/O口線 17 最小系統(tǒng)應用實例 18 （ 6） 單片機的軟件 ? 機器語言、匯編語言、高級語言 ? 機器語言是 CPU能夠直接識別并執(zhí)行的最底層的語言，它由一些二進制代碼組成。 ? 51系列單片機指令系統(tǒng)具有 33種功能， 7種尋址方式，共有 111條基本指令。 ? （ 3）傳感器與單片機的接口電路 ? （ 4）繼電器與單片機的接口 ? （ 5）直流電動機的控制 27 （ 1）課標的要求 ? 1. 了解電子控制系統(tǒng)的基本組成 ,知道單片機是一種使用廣泛的控制電路。 28 29 （ 2）簡易機器人常用傳感器 ? 人通過五官感知外部環(huán)境的各種信息并傳遞到大腦，大腦綜合分析判斷各種信息后輸出控制信號去控制肢體作出相應的動作和反應。 ? 微動開關(guān)往往用于碰觸傳感，如防碰撞，限位等。 ? 光敏電阻（也稱光導管）是一種價格低廉，光譜范圍廣，靈敏度高 (暗電阻 1～ 100M、亮電阻1K以下）且使用方便的光敏器件。 34 紅外光電傳感器 ? 由一只紅外發(fā)射管和一只紅外光電二極管組成。 35 光敏二極管特性 ? 紅外光敏二極管在無光照時其反向電阻為無窮大，正向電阻大約為 10K；有光照時，反向電阻隨光照強度增加而減小，阻值可達幾 K或 1K以下。 ? 超聲波測距是通過發(fā)射聲波，接受反射回波并計算回波時間從而得出與反射物體的距離。在機器人中應用較廣，如手、腳的移動定位等檢測。 ? 輸入輸出特性可以是線性的也可以是其它函數(shù)關(guān)系。 ? 有一定的測量
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