【正文】 。 裝配是機(jī)器人技術(shù)的另一個(gè)廣泛應(yīng)用。材料搬運(yùn)包括裝載、卸載和轉(zhuǎn)移制造設(shè)備上的加工零件。 在材料處理中，機(jī)器人用工具來加工和處理原材料。 機(jī)器人的應(yīng)用機(jī)器人是一種很特別的生產(chǎn)工具，因此，機(jī)器人應(yīng)用的范圍十分廣泛。智能機(jī)器人能夠執(zhí)行一些人才能完成的功能和任務(wù)。這種 機(jī)器人由數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)伺服控制，運(yùn)動(dòng)順序可以相對(duì)容易的改變。 數(shù)字控制機(jī)器人。操作者可以按照期望路徑引導(dǎo)學(xué)演機(jī)器人和其終端執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)?？勺冺樞驒C(jī)器人是為完成特定順序的操作進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)的，也可以為其他系列操作重新編程。固定順序和可變順序的機(jī)器人。每個(gè)因素都影響著機(jī)器人的工作范圍或它能夠運(yùn)動(dòng)和執(zhí)行指定任務(wù)的空間區(qū)域。通過將反饋信號(hào)與程序員設(shè)定的值相對(duì)比，閉環(huán)控制器能引導(dǎo)機(jī)器人向準(zhǔn)確的位置運(yùn)動(dòng)并實(shí)現(xiàn)期望的狀態(tài)：終端執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以高度精確的工作，因?yàn)殚]環(huán)控制系統(tǒng)可以使被控目標(biāo)與設(shè)定值之間的誤差最小。這樣的系統(tǒng)沒有自我糾錯(cuò)能力。它也是機(jī)器人的神經(jīng)系統(tǒng)，對(duì)機(jī)器人的所有運(yùn)動(dòng)及動(dòng)作所發(fā)送的指令 序列是可重復(fù)編程的。 控制系統(tǒng)是通信和信息處理系統(tǒng)，由它發(fā)出指令以驅(qū)動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用于告訴、非伺服機(jī)器人，也應(yīng)用于動(dòng)力驅(qū)動(dòng)工具，如手爪。這些發(fā)動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能為機(jī)器人提供能量。每種能量和各種發(fā)動(dòng)機(jī)都具有自身的特性、優(yōu)點(diǎn)和局限性。 動(dòng)力源是移動(dòng)機(jī)械手、控制關(guān)節(jié)、操作終端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器。機(jī)械手是最常用的，一般裝有兩個(gè)或多個(gè)手指。這是用來像人手一樣完成所設(shè)計(jì)的操作的裝置。這種類型的機(jī)器人具有兩個(gè)重要變量：垂直鉸鏈和水平鉸鏈。球形手臂幾何形狀的機(jī)器人通過兩個(gè)旋轉(zhuǎn)和一個(gè)線性運(yùn)動(dòng)定位腕部。機(jī)器人操縱器的基本機(jī)械構(gòu)造可以分為：笛卡兒形、圓柱形、球形和鉸鏈形。它通常有一個(gè)肩關(guān)節(jié)、一個(gè)肘部和腕部。 機(jī)器人的結(jié)構(gòu)工業(yè)機(jī)器人的典型結(jié)構(gòu)包括4 個(gè)主要部分：操縱器、終端執(zhí)行機(jī)構(gòu)、動(dòng)力供給和控制系統(tǒng)。 經(jīng)過過去 20 年的發(fā)展，機(jī)器人已經(jīng)進(jìn)入到工廠來完成許多單調(diào)的和不安全的操作任務(wù)?！翱芍貜?fù)編程”包含兩層含義：機(jī)器人根據(jù)已經(jīng)設(shè)定的程序運(yùn)轉(zhuǎn)，并且這個(gè)程序可以被重寫以適應(yīng)多種制造任務(wù)。 as a result, the applications in which robots are used are quite broad. These applications can be grouped into three categories: material processing, material handling and assembly. In material processing, robots use tools to process the raw material. For example, the robot tools could include a drill and the robot would be able to perfor drilling operaytions on raw material.Material handling consists of the loading, unloading, and transferring of workpieces in manufacturing facilities. These operations can be performed relatively and repeatedly with robots, thereby improving quality and scrap losses. Assembly is another large application area for using robotics. An automatic assembly system can incorporate automatic testing, robot automation and mechanical handling for reducing labor costs, increasing output and eliminating manual handling concers.附錄二:機(jī)器人機(jī)器人是一種自動(dòng)控制的、可重復(fù)編程的、多功能的、由幾個(gè)可重復(fù)編程的坐標(biāo)系來操縱機(jī)器的裝置，它可以被固定在某地，還可以是移動(dòng)的以在工業(yè)自動(dòng)化工廠中使用。 it sends signals to the power source to move the robot arm to a specific position and to the end is also the nerves of the robot。參考文獻(xiàn)[1] 日本機(jī)器人學(xué)會(huì) 新版機(jī)器人技術(shù)手冊(cè)(精) 第2版 北京： 科學(xué)出版社 2008[2] 董克 劉明瑞 機(jī)器人與人工智能發(fā)展 第1版 上海：上海交通大學(xué)出版社 2004[3]李亦非 崔向紅 走近機(jī)器人 第1版 北京： 北京師范大學(xué)出版集團(tuán)，北京師范大學(xué)出版社 2009[4]查普曼 電機(jī)原理及驅(qū)動(dòng):電機(jī)學(xué)基礎(chǔ) 第1版 北京：清華大學(xué)出版社 2008[5]中華人民共和國(guó)發(fā)展與改革委員會(huì) 中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 第1版 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2008[6]天津電氣傳動(dòng)研究所 電氣傳動(dòng)自動(dòng)化手冊(cè) 第1版 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006[7] 陳忠平 周少華 侯玉寶 plc自學(xué)手冊(cè) 第1版 人民郵電出版社 2009[8]張迎新 單片機(jī)初級(jí)教程:單片機(jī)基礎(chǔ) 第2版 北京：北京航空航天大學(xué)出版社 2006[9]E．R．davies 機(jī)器視覺 算法與實(shí)踐 第3版 北京：人民郵電出版社 2007[10]馬克當(dāng)然，在我求學(xué)期間，還要感謝我深愛的父母親一直以來對(duì)我無怨無悔的付出、支持、關(guān)愛、尊重和信任，在我學(xué)習(xí)、生活、感情、工作上遇到困難時(shí)，是您們幫我抵御風(fēng)霜，謝謝您們。在畢業(yè)前最后的時(shí)光，仍舊要感謝我生命中出現(xiàn)的那些十分重要的師姐師兄、師弟師妹們，以及我結(jié)識(shí)的朋友們。尊敬的李老師無論是為人還是為學(xué)都是我生活上和學(xué)術(shù)上的引路人，感激之情無以言表，只能在日后的工作和學(xué)習(xí)中踏實(shí)做人、勤奮做事，做出一番成績(jī)來回報(bào)他對(duì)我的恩惠。這只是我生命中的一個(gè)路口，并不是終點(diǎn)，我始終相信青春不會(huì)散場(chǎng)，堅(jiān)信有一天會(huì)重返校園，以學(xué)生或老師的身份去延續(xù)這種快樂和幸福。同時(shí)我也深刻的認(rèn)識(shí)到，在對(duì)待一個(gè)新事物時(shí)，一定要從整體考慮，完成一步之后再作下一步，這樣才能更加有效。結(jié)論經(jīng)過兩個(gè)多月的努力，基于視覺移動(dòng)的機(jī)器人論文終于完成 在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，出現(xiàn)過很多的難題，但都在老師和同學(xué)的幫助下順利解決了，在不斷的學(xué)習(xí)過程中我體會(huì)到：寫論文是一個(gè)不斷學(xué)習(xí)的過程，從最初剛寫論文時(shí)對(duì)各種問題的模糊認(rèn)識(shí)到最后能夠?qū)υ搯栴}有深刻的認(rèn)識(shí)，我體會(huì)到實(shí)踐對(duì)于學(xué)習(xí)的重要性，以前只是明白理論，沒有經(jīng)過實(shí)踐考察，對(duì)知識(shí)的理解不夠明確，通過這次的做，真正做到理論與實(shí)踐相結(jié)合。這樣做的好處是可以減少由于平滑處理而出現(xiàn)的模糊，對(duì)于高斯噪音有很好的處理效果，并且在去除噪音的同時(shí)很好的保護(hù)了邊緣信息。而且當(dāng)模板范圍內(nèi)噪聲點(diǎn)的個(gè)數(shù)大于其模板內(nèi)像素總數(shù)的一半時(shí)，中值濾波去除噪音的效果會(huì)明顯下降。 在以上兩種方法中，33模板、55模板都是簡(jiǎn)單的求平均方法，所以平滑處理后的圖像會(huì)有明顯的模糊糊，所以一般在室內(nèi)導(dǎo)航中這樣的模板很少被使用。其中最常用的平滑模板有33模板、55模板和高斯模板，其具體形式依次如下所示：2）中值濾波是一種典型的非線性低通濾波器，其方法是把以某像素點(diǎn)為中心的所有鄰域點(diǎn)的像素灰度值，按照從大到小的順序排列，然后將中間值作為該像素點(diǎn)灰度值的方法，如果像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)是偶數(shù)時(shí)，則取兩個(gè)中間值的平均作為該像素的灰度值。 目前的圖像平滑處理方法主要有鄰域平均法和中值濾波法兩種：1）鄰域平均法是一種典型的線性低通濾波器，該方法主要是通過利用平滑模板對(duì)圖像進(jìn)行卷積運(yùn)算，從而達(dá)到去除噪音的，它將某一像素點(diǎn)包含在內(nèi)所有鄰域像素點(diǎn)加權(quán)求平均，然后把這個(gè)平均值作為該點(diǎn)最后的像素值，從而濾掉圖像中的高頻信號(hào)。因此對(duì)圖像進(jìn)行平滑處理是圖像邊緣提取的一個(gè)重要步驟。圖51 原圖圖52 灰度圖圖像的平滑處理主要的目的是去除圖像中的噪音，有目的地突出或者抑制圖像中的整體或局部特性，改善圖像的“視覺效果” ，使處理后的圖像更加適用于某種特定的應(yīng)用場(chǎng)合，為圖像特征信息的提取以及其他的圖像分析奠定良好的基礎(chǔ)。 彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像的公式如下所示：f(x,y)=R+G+B 其中：RGB表示彩色圖像的三個(gè)不同分量,f(x,y)為得到的灰度圖像的灰度值。 彩色圖像灰度化實(shí)際上是將三通道的圖像信息處理成為單通道圖像的數(shù)據(jù)處理過程。雖然這種彩色圖像包含著大量的有用信息，但是在實(shí)現(xiàn)圖像的邊緣直線提取時(shí)，需要處理的彩色圖像不僅存儲(chǔ)量大，而且由于在處理的過程中需要計(jì)算三個(gè)不同的分量，所以處理速度相當(dāng)緩慢。由于在本次設(shè)計(jì)中道路信息比較簡(jiǎn)單，只有黑白兩種顏色，因此選用了一款市場(chǎng)上非常常見的型號(hào)為203CA的CMOS攝像頭。 CMOS傳感器的圖像采集方式為主動(dòng)式，感光二極管所產(chǎn)生的電荷會(huì)直接由晶體管放大輸出，但CCD傳感器為被動(dòng)式采集，需外加電壓讓每個(gè)象素中的電荷移動(dòng)，而此外加電壓通常需要達(dá)到12~18V；因此，CCD傳感器除了在電源管理電路設(shè)計(jì)上的難度更高之外(需外加 power IC)，高驅(qū)動(dòng)電壓更使其功耗遠(yuǎn)高于CMOS傳感器的水平。CCD與CMOS傳感器是被普遍采用的兩種圖像傳感器，兩者都是利用感光二極管(photodiode)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，將圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，而其主要差異是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳送的方式不同。雖然穩(wěn)壓器按國(guó)定的穩(wěn)壓設(shè)計(jì)，但外部接少量元件，即可做成可調(diào)穩(wěn)壓器或可調(diào)穩(wěn)流器使用。有5V，6V，9V，12V，15V，18V和24V七種不同的固定輸出電壓，廣泛用于各種電子設(shè)備中。LM298典型應(yīng)用如圖31所示。溫度過高或溫度過低時(shí)，芯片均會(huì)停止工作，防止其損壞。(3)峰值驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)3A，正常工作電流為2A，總驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)4A。其具有以下電氣特性：(1)電源驅(qū)動(dòng)電壓Vs可達(dá)5V～46V，～7V。采用標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào)控制。L298是ST公司生產(chǎn)的一款高電壓、大電流，小功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)以其顯著的特點(diǎn)，在數(shù)字化制造時(shí)代發(fā)揮著重大的用途。在有負(fù)載的情況下，啟動(dòng)頻率應(yīng)更低。4．步進(jìn)電機(jī)低速時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn),但若高于一定速度就無法啟動(dòng),并伴有嘯叫聲。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電動(dòng)勢(shì)；頻率越高，反向電動(dòng)勢(shì)越大。步進(jìn)電機(jī)溫度過高首先會(huì)使電機(jī)的磁性材料退磁，從而導(dǎo)致力矩下降乃至于失步，因此電機(jī)外表允許的最高溫度應(yīng)取決于不同電機(jī)磁性材料的退磁點(diǎn)；一般來講，磁性材料的退磁點(diǎn)都在攝氏130度以上，有的甚至高達(dá)攝氏200度以上，所以步進(jìn)電機(jī)外表溫度在攝氏8090度完全正常。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛 步進(jìn)電機(jī)特點(diǎn)：1．一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的35%，且不累積。永磁式步進(jìn)電機(jī)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小， 或15度；混合式步進(jìn)電機(jī)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，但噪聲和振動(dòng)都很大。另一類是用硬件構(gòu)成的環(huán)形分配器，通常稱為硬環(huán)形分配器。環(huán)形分配器的主要功能是把來自控制環(huán)節(jié)的脈沖序列按一定的規(guī)律分配后，經(jīng)過功率放大器的放大加到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源的各項(xiàng)輸人端，以驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。應(yīng)用SGS公司推出的L297和L298兩芯片可方便的組成步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，并結(jié)合AT89C52單片機(jī)進(jìn)行控制，即可以實(shí)現(xiàn)用相對(duì)便宜的價(jià)格組成一個(gè)性能不錯(cuò)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。微電子學(xué)的迅速發(fā)展和微型計(jì)算機(jī)的普及與應(yīng)用，為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用開辟了廣闊前景，使得以往用硬件電路構(gòu)成的龐大復(fù)雜的控制器得以用軟件實(shí)現(xiàn)，既降低了硬件成本又提高了控制的靈活性，可靠性及多功能性。（14）并行從動(dòng)端口PSP模塊：可以用來與其他具有開放總線的單片機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理器或微處理器的并行數(shù)據(jù)連接，進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)傳輸和交換。（12）通用同步/異步發(fā)生器USART模塊：用于實(shí)現(xiàn)二線式串行通信，可以定義為兩種工作方式，即全雙工異步方式和半雙工同步方式。（11）捕捉/比較/脈寬調(diào)制CCP1和CCP2模塊：PIC16F877片內(nèi)包含兩個(gè)幾乎完全相同的CCP模塊，與TMR1和TMR2配合可以實(shí)現(xiàn)輸入捕捉、輸出比較和賣出調(diào)制輸出功能。（9）EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊：是2568的電可擦寫的存儲(chǔ)器，儲(chǔ)存的內(nèi)容掉電也不會(huì)丟失。（7）定時(shí)器TMR1模塊：是一個(gè)16位寬的可編程的定時(shí)器，也可作為計(jì)數(shù)器使用，并且可以與捕捉/比較/脈寬調(diào)制CCP模塊配合實(shí)現(xiàn)捕捉和比較功能。（5）端口RE模塊：是一個(gè)具有3條引腳的輸入/輸出可編程的端口。（3）端口RC模塊：是一個(gè)具有8條引腳的輸入/輸出可編程的端口。PIC16F877芯片上集成有：（1）端口RA模塊：是一個(gè)只有6條引腳的輸入/輸出可編程的端口。程序、數(shù)據(jù)以及外部的所有信息都是通過單片機(jī)的I/O端口讀入單片機(jī)的。RAM可以隨機(jī)地被CPU讀寫，斷電后存儲(chǔ)的內(nèi)容消失；ROM種的信息只能讀不能寫。中央處理