測控技術(shù)與儀器基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)說明書-尋光機(jī)器人論文)(編輯修改稿)
2025-07-12 19:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ？ ’ 對曰： ‘ 臣之所造能倡者。 ’ 穆王驚視之，趨步俯仰，信人也。 ” 這記載的是匠人偃師為周穆王制造的機(jī)器人。距今已有 3000 多年，是有文獻(xiàn)記載的最早的 機(jī)器人。 現(xiàn)代第一臺可編程機(jī)器人是 1954 年由美國人喬治德沃爾制造出來的，這種機(jī)器人能按照不同的程序從事不同的工作，具有一定的通用性和靈活性。 20 世紀(jì)以來，機(jī)器人技術(shù)得到迅速發(fā)展， 水下機(jī)器人、空間機(jī)器人、空中機(jī)器人、地面機(jī)器人、微小型機(jī)器人等各種用途的機(jī)器人相繼問世， 在各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用，現(xiàn)如今，機(jī)器人已經(jīng)發(fā)展成為一門集機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)、自動控制、人工智能、仿生學(xué)等多個(gè)學(xué)科與一體的綜合學(xué)科。未來的機(jī)器人將向著智能化發(fā)展。 當(dāng)今世界，機(jī)器人研究水平最高的當(dāng)屬美國和日本。隨著機(jī)器人在各行各業(yè)的運(yùn)用，特別是工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用越來越廣泛，研究出最新型，功能最強(qiáng)大的的機(jī)器人對于提高國家的綜合實(shí)力就顯得越來越重要了。 制作機(jī)器人是很多電子愛好者都做過的，本次課設(shè)，要求設(shè)計(jì)制作一個(gè)尋光機(jī)器人。這個(gè)要求很簡單，原理也很清楚，很多芯片都可以做到，比如：單片機(jī)。這應(yīng)該是初學(xué)者首先想到的，但是，用單片機(jī)制作，不僅成本高，還需要編程。本次課設(shè)，選用的是555 定時(shí)器制作尋光機(jī)器人，成本低，制作簡便。 設(shè)計(jì)目的 機(jī)器人的定義 廣泛的定義，機(jī)器人就是在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)和科研領(lǐng)域中，能代替人工作的機(jī)械裝置。雖然現(xiàn)在機(jī) 器人的應(yīng)用非常廣泛，但是，不同國家，不同領(lǐng)域的學(xué)者給出的定義并不一樣。最多人認(rèn)可的是美國機(jī)器人協(xié)會給出的定義：機(jī)器人是一種用于移動各種材料、零件、工具或者專用裝置，通過可編程程序動作來執(zhí)行各種任務(wù)并具有編程能力的多功能機(jī)械手。 設(shè)計(jì)目的 通過課設(shè)，加深對《電路分析基礎(chǔ)》 、《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》等課程知識的理解，進(jìn)一步訓(xùn)練和提高工程實(shí)際應(yīng) 用能力，能夠綜合運(yùn)用基礎(chǔ)課程所學(xué)的知識，設(shè)計(jì)并制作出實(shí)際應(yīng)用電路或系統(tǒng)。 在畫原理圖、 PCB 的時(shí)候，把 CAD 課程中所學(xué)到的知識運(yùn)用到實(shí)際操作中，加深對DXP 的理解與記憶； 在制作電路板的過程中， 懂得板子的制作流程； 在查找資料以及設(shè) 桂林電子科技大學(xué) 基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)說明書 4 計(jì)制作尋光機(jī)器人和調(diào)試的過程中，加深對 555 定時(shí) 器的功能的理解，掌握直流電機(jī)的運(yùn)動控制原理，掌握光敏電阻的應(yīng)用， 并對現(xiàn)代 機(jī)器人有一定的了解與認(rèn)識。 設(shè)計(jì)要求 功能要求 NE555 工作在雙穩(wěn)態(tài) 狀態(tài) ，構(gòu)成施密特觸發(fā)器模式。光敏電阻用來檢測機(jī)器人前方的環(huán)境光。機(jī)器人的左眼與右減速電機(jī)、右眼與左減速電機(jī)，是彼此協(xié)同工作的，根據(jù)雙眼檢測到的環(huán)境光線的差異，由 NE555 驅(qū)動兩只電機(jī)做差速運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動小車向著光線的方向前進(jìn)。 器件要求 一片 NE55兩個(gè) 光敏電阻 、 2 個(gè)減速電動機(jī)、其他分立元件。 設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)原理 光敏電阻的特性 光敏電阻器是一種對光敏感的元件，它的電阻值能隨著外界光照強(qiáng)弱（明暗）變化而變化。 光敏電阻器按其光譜特性可分為可見光光敏電阻器、紫外光光敏電阻器和紅外光光敏電阻器。 此方案用的是可見光光敏電阻。當(dāng)光敏電阻遇光時(shí)，電阻發(fā)生了改變。粗略地測試了常光和黑暗中的電阻，由于不同的地方光強(qiáng)略有差異，所以只給出大概的范圍 ，如表31 所示： 表 31 光敏電阻特性圖 光照 電阻 常光 幾十 K（ 32K） 黑暗 20多 M（ 23M） 電機(jī)的特性 電機(jī)泛指能使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能、電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一切機(jī)器。特指發(fā)電機(jī)、電能機(jī)、電動機(jī)。是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。電動機(jī)俗稱馬達(dá) 。按照使用電能的種類，可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)。 此方案用的是直流電機(jī)。加在直流電機(jī)兩端的電壓方向不同，電機(jī)的轉(zhuǎn)向會不同；加在直流電機(jī)兩端的電壓大小不同，電機(jī)的轉(zhuǎn)速會不同。 555 定時(shí)器的功能 555 時(shí)基電路誕生于 20 世紀(jì) 70 年代初，最初它僅僅是為制作電子定時(shí)器電路而設(shè)計(jì)制作的，隨著在實(shí)踐中的應(yīng)用， 人們發(fā)現(xiàn)它不僅僅只限于用了制作定時(shí)器，還有著更為廣泛的用途。例如：可以組成振蕩器產(chǎn)生的矩形波脈沖可以作為計(jì)數(shù)器電路和程序控制電路的時(shí)鐘脈沖；可以產(chǎn)生音頻脈沖，通過發(fā)聲元器件輸出音響信號；可以組成雙穩(wěn) 桂林電子科技大學(xué) 基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)說明書 5 態(tài)觸發(fā)器，用了制作控制電路的開關(guān)；可以組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，用了定時(shí)、延時(shí)、或脈沖整形；可以組成施密特觸發(fā)器，應(yīng)用到控制電路中。由于 555 定時(shí)器工作性能穩(wěn)定，價(jià)格便宜，由 555 定時(shí)器組成的這些基本電路已經(jīng)廣泛運(yùn)用到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、家用電器、科研、通信、儀器儀表、兒童玩具等方面。 555 定時(shí)
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