【正文】 滿足不了 實(shí)際需要，美國開始生產(chǎn)帶有視覺、力覺的第二代機(jī)器人，并很快占領(lǐng)了美國60％的機(jī)器人市場。 早在 1966 年，美國 Unimation 公司的尤尼曼特機(jī)器人和 AMF 公司的沃莎特蘭機(jī)器人就已經(jīng)率先進(jìn)入英國市場。 但是，國際上 機(jī)器人蓬勃發(fā)展的形勢很快使英政府意識(shí)到：機(jī)器人技術(shù)的落后，導(dǎo)致其商品在國際市場上的競爭力大為下降。即由政府組織一些機(jī)器人基礎(chǔ)技術(shù)方面的研究項(xiàng)目，而由工業(yè)界支持開展應(yīng)用和開發(fā)方面的工作，兩者相輔相成，使機(jī)器人在法國企業(yè)界很快發(fā)展和普及 。其所以如此，是因?yàn)榈聡臋C(jī)器人工業(yè)一起步，就遇到了國內(nèi)經(jīng)濟(jì)不景氣。這個(gè)計(jì)劃為機(jī)器人的應(yīng)用開拓了廣泛湖南科技大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 NO: 5 的市場，并推動(dòng)了工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展。與此同時(shí)，德國看到了機(jī)器人等先進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)對工業(yè)生產(chǎn)的作用，提出了 1985 年以后要向高級的、帶感覺的智能型機(jī)器人轉(zhuǎn)移的目標(biāo)。 1968 年成功地試制出一臺(tái)深水作業(yè)機(jī)器人。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。它不僅能為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)帶來高度的生產(chǎn)力和巨大的經(jīng)濟(jì)效益，而且將為我國的宇宙開發(fā)、海洋開發(fā)、核能利用等新興領(lǐng)域的發(fā)展做出卓越的貢獻(xiàn)。我國自行生產(chǎn)的機(jī)器人噴漆流水線在長春第一汽車廠及東風(fēng)汽車廠投入運(yùn)行。第二次世界大戰(zhàn)后，日本的勞動(dòng)力本來就緊張，而高速度的經(jīng)濟(jì)發(fā)展更加劇了勞動(dòng)力嚴(yán)重不足的困難。尤其是政府對中、小企業(yè)的一系列經(jīng)濟(jì)優(yōu)惠政策，如由政府銀行提供優(yōu)惠的低息資金，鼓勵(lì)集資成立“機(jī)器人長期租賃公司”，公司出資購入機(jī)器人后長期租給用戶，使用者每月只需付較 低廉的租金，大大減輕了企業(yè)購入機(jī)器人所需的資金負(fù)擔(dān)；政府把由計(jì)算機(jī)控制的示教再現(xiàn)型機(jī)器人作為特別折扣優(yōu)待產(chǎn)品，企業(yè)除享受新設(shè)備通常的 40%折扣優(yōu)待外，還可再享受 13％的價(jià)格補(bǔ)貼?！辈⒄桨?1980 年定為“產(chǎn)業(yè)機(jī)器人的普及元年”，開始在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)廣泛推廣使用機(jī)器人。從而使日本生產(chǎn)的汽車能夠以價(jià)廉的絕對優(yōu)勢進(jìn)軍號稱 “汽車王國”的美國市場，并且向機(jī)器人誕生國出口日本產(chǎn)的實(shí)用型機(jī)器人。 進(jìn)入 20 世紀(jì) 70 年代之后，人工智能學(xué)界開始對機(jī)器人產(chǎn)生濃厚興趣。到 70 年代末期，工業(yè)機(jī)器人有了更大的湖南科技大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 NO: 7 發(fā)展。到 90年代初，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)復(fù)蘇和繼續(xù)發(fā)展跡象。 應(yīng)用范圍遍及工業(yè)、科技和國防的各個(gè)領(lǐng)域 在日本，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的最多的工業(yè)部門依次為家用電器制造、汽車制造、塑料成型、通用機(jī)械制造和金屬加工等工業(yè)。當(dāng)一種工業(yè)、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)生重大變化時(shí)，總是要求科學(xué)和教育系統(tǒng)發(fā)生與之相適應(yīng)的調(diào)整和發(fā)展。在美國、英國、瑞典和日本等國，還設(shè)立了機(jī)器人會(huì)議（ ISIP）、國際工業(yè)機(jī)器人技術(shù)會(huì)議（ CIRT）、國際自控聯(lián)（ IFAC）等等。從1987 年起，由中國電子學(xué)會(huì)、中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)、中國人工智能學(xué)會(huì)、中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)、中國汽車工程學(xué)會(huì)、中國宇航學(xué)會(huì)、國家 863 計(jì)劃智能機(jī)器人專家組、國家 863 計(jì)劃空間機(jī)器人專家組和中國機(jī)器人工程協(xié)會(huì)等聯(lián)合舉辦的全國機(jī)器人學(xué)術(shù)討論會(huì)，每兩年左右舉辦一次 。經(jīng)過近 15 年的努力，我國的智能機(jī)器人研究與開發(fā)已取得豐碩成果。 避崖 機(jī)器人的基本設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)思想：我國的機(jī)器人專家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)，將機(jī)器人分為兩大類，即工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人。 基本設(shè)計(jì)方案：基本設(shè)計(jì)方案：設(shè)計(jì)的機(jī)器人在軟件及硬件的支持下能夠發(fā)現(xiàn)障礙并自主的躲避障礙 ,選擇一條可行的路徑。白色的地面有反光，黑色的地面無反光 ,從而達(dá)到避崖目的 。前者主動(dòng)發(fā)射信號，再對的反射回的信號進(jìn)行分析處理。 錯(cuò)誤 ! C B D A 45度 圖 坐標(biāo)標(biāo)定 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方案的確定： 機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度設(shè)置為較小（可以是 /s ）每次轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角 15度， 6個(gè)傳感器認(rèn)為左、中、右三組，以每組傳感器測量小的值為該組傳感器量到的障礙物距離，測量中會(huì)出現(xiàn)圖 中的幾種情況。圖 (b)中，機(jī)器人正前方?jīng)]有障礙，則機(jī)器人保持原來前進(jìn)方向，不做轉(zhuǎn)動(dòng)；圖 (c)中， dcdr*cos(H)，dl=1，則機(jī)器人應(yīng)該向右轉(zhuǎn)；或者與之對稱， dcdl*cos(H)， dr=1，則左轉(zhuǎn)。 但在本設(shè)計(jì)中考慮到性價(jià)比我們只選擇了三個(gè)接觸傳感器分別裝在機(jī)器人的左、中、右三部位。同時(shí)也可設(shè)定程序使本機(jī)器人具有尋跡功能，原理大致相當(dāng)，按照黑色軌道（白底上用黑色膠布貼成）聲控啟動(dòng)尋跡，按黑色軌道行走，當(dāng)左右光電管接受到白色反光信號時(shí)，說明機(jī)器人已偏離黑線，則程序自動(dòng)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)向，從而沿黑線行走。 SR1 右光電管，用于右側(cè)尋跡識(shí)別，由程序設(shè)定電機(jī)動(dòng)作。若轉(zhuǎn)過 90 度安裝，可用來識(shí)別右側(cè)墻壁或避崖，由程序設(shè)定電機(jī)動(dòng)作。 AVR 單片機(jī)的性能特點(diǎn) AVR 單片機(jī)采用 RISC 結(jié)構(gòu)，具有 1MIPS/MHz 的高速運(yùn)行處理能力；同時(shí)采用低功率，非揮發(fā)的 CMOSE 工藝制造，內(nèi)部分別集成 Flash, EEPROM 和 SRAM 三種不同性能和用途的存儲(chǔ)器。 ATmega16/ATmega16L 芯片的性能特點(diǎn) 高性能、低功耗的 8位 AVR 微處理器。 外設(shè)特點(diǎn)：兩個(gè)具有獨(dú)立預(yù)分頻器和比較器功能的 8 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器；一個(gè)具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器；具有獨(dú)立振蕩器的實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器 RTC； 4通道 PWM； 湖南科技大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 NO: 15 ATmega8535 芯片的性能特點(diǎn) SLDIY023板上也可配置 ATmega8535 芯片，其主要性能如下。例如 SLDIY021 型開關(guān)量主板，主芯片為ATmeg8515； SLDIY023 型模擬量主機(jī)板（含 SLDIY021 板功能），主芯片為 ATmega16 或ATmeg8515/ ATmeg32，它們均可插在 SLDIY026 板上工作，可以組成積木式輪式智能機(jī)器人； SLDIY022 板可插在 SLDIY021 型開關(guān)量主板或 SLDIY023型模擬量主機(jī)板上工作，組成工控組態(tài)開發(fā)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。其原理如圖 所示，其端口 PD PD PD PD7 分別連接到 圖 ATmega8535 所對應(yīng)的端口。 4. 具有較低的輸出飽和壓降。根據(jù)右電機(jī)及左電機(jī)轉(zhuǎn)向情況，就可以確定機(jī)器人運(yùn)行狀態(tài)。 400 毫安（相當(dāng)于 177。 內(nèi)部保護(hù)電路擁有過熱關(guān)機(jī) (TSD) 和交叉（擊穿）保護(hù)功能 。 12J5B A T 9C82 20 μ FC93 34C 112 24C 122 20 μ FD9I N 40 01S2P O W E RV i n1GND2V ou t3U4 7 80 5D 10PLR 203 30+ 12 V + 5V 圖 電源原理圖 復(fù)位電路 AVR 復(fù)位電路原理如圖 所示。 S1C31 0 μ FR32 0 0 ΩR24 .7 K ΩR E S E T ++ 5 VR E S E T 圖 AVR 復(fù)位電路原理圖 湖南科技大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 NO: 20 機(jī)器人工作指示 發(fā)光二極管電路原理如圖 所示， D1D8 為 PA口對應(yīng)發(fā)光二極管，用于機(jī)器人工作指示（作機(jī)器人“眼睛”閃爍）。 如果探測器 1探測到物體時(shí)則輸出高電平發(fā)光二極管 D1 滅 ,反之發(fā)光二極管亮 。 EEPROM，所以可以隨錄、隨放，任意改寫或刪除，不需專用的語言固化開發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行編程和燒錄。 A01A12A23A34A45A56NC7NC8A69A710A U X IN11G N D12A G N D13S P +14S P 15V c c a16M IC17M IC P E F18A G C19A N A U N20NC21CE22PD23V C C28A N A O U T24P /R27T E S T ( c lk )26E O M25IS D 1 0 0 0 A 圖 ISD1000A 系列引腳圖 湖南科技大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 NO: 22 4 避崖機(jī)器人的軟件單元 匯編語言作為傳統(tǒng)的嵌入式系 統(tǒng)的編程語言，具有執(zhí)行效率高的優(yōu)點(diǎn)，和機(jī)器人語言相 比，使用匯編語言來編寫程序的突出優(yōu)點(diǎn)是可以使用符號，具體的說，就是可以用助記符來表示指令的操作碼和操作數(shù)，可以用標(biāo)點(diǎn)和符號來代替地址、常量和變量。在微型機(jī)中，當(dāng)前絕大多 數(shù)情況下，匯編過程是通過軟件自動(dòng)完成的。匯編語言的指令和機(jī)器語言的指令之間有一一對應(yīng)的關(guān)系。 (1)順序程序 順序程序是最簡單的程序結(jié)構(gòu)，也稱為直線程序。 循環(huán)程序是最常見的程序組織方式。例如，工作寄存器設(shè)置計(jì)數(shù)初值，累加器 A 清 0，以及設(shè)置地址指針、長度等。 (3)修改控制變量 在循環(huán)程序中，必須