【正文】 器人可以干不好干的活，比方說在汽車生產(chǎn)線上我們看到工人天天拿著一百多公斤的焊鉗 ,一天焊幾千個點，就重復(fù)性的勞動，一方面他很累，但是產(chǎn)品的質(zhì)量仍然很低；另一方面機器人干人干不了的活，這也是非常重要的機器人發(fā)展的一個理由，比方說人們對太空的認(rèn)識 ，人上不去的時候，叫機器人上天，上月球，以及到海洋，進入到人體的小機器人，以及在微觀環(huán)境下，對原子分子進行搬遷的機器人，都是人們不可達(dá)的工作。 具有觸覺、力覺或簡單的視覺的工業(yè)機器人，能在較為復(fù)雜的環(huán)境下工作；如具有識別功能或更進一步增加自適應(yīng)、自學(xué)習(xí) 功能，即成為智能型工業(yè)機器人。工業(yè)機器人按執(zhí)行機構(gòu)運動的控制機能可分點位型和連續(xù)軌跡型。但另一方面，盡管人們有各種各樣的好的想法，但是它也歸功于電子技術(shù)，計算機技術(shù)以及制造技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生了提供了強大的技術(shù)保 證。另一方面它也是生產(chǎn)力發(fā)展的需求的必然結(jié)果，也是人類自身發(fā)展的必然結(jié)果，那么人類的發(fā)展隨著人們逐漸的這種社會發(fā)展的情況，人們越來越不斷探討自然過程中，在改造自然過程中，認(rèn)識自然過程中 ,來需求能夠解放人的一種奴隸。 機器人技術(shù)的發(fā)展，它應(yīng)該說是一個科學(xué)技術(shù)發(fā)展共同的一個綜合性的結(jié)果，同時，為社會經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生了一個重大影響的一門科學(xué)技術(shù)，它的發(fā)展歸功于在第二次世界大戰(zhàn)中各國加強了經(jīng)濟的投入，就加強了本國的經(jīng) 濟的發(fā)展。 20 世紀(jì) 50 年代末，美國在機械手和操作機的基礎(chǔ)上，采用伺服機構(gòu)和自動控制等技術(shù)，研制出有通用性的獨立的工業(yè)用自動操作裝置，并將其稱為工業(yè)機器人； 60 年代初，美國研制成 功兩種工業(yè)機器人，并很快地在工業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)用； 1969 年，美國通用汽車公司用 21 臺工業(yè)機器人組成了焊接轎車車身的自動生產(chǎn)線。 1920 年，捷克斯洛伐克小說家、劇作家恰佩克在他寫的科學(xué)幻想戲劇《羅素姆萬能機器人》中第一次使用了機器人一詞。 3. 傳感器部分：利用 視 覺 傳感器 收集圖像，送至上位機進行圖像處理 關(guān)鍵詞： 移動機器人，運動控制， 單片機 控制， 視覺系統(tǒng) 全套圖紙，加 153893706青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） II Abstract The design of the study content is visual navigation of mobile robot car USES the core content of study design, application of singlechip microputer control motor is the robot car turn left, right, forward and stop such action. Includes four parts: the paper briefly introduced the mobile robot research background, significance, the present situation and development prospect, visual navigation crawler mobile robot car design principles and schemes of the structure design, mechanical parts, control system design and visual system design. Paper introduced in detail the mobile robot mechanical parts of the structure design. Car chassis design using a mechanical device USES, adopt double drive control, add the visual camera, control motor, electric coder to the device such as position, velocity, the operation condition of realtime measurement, and the measured data transfer process, then by singlechip microcontroller according to test data of intelligent control of electric cars. Main contents include: 1 mechanical structure design: use two rounds independent robots driven by caterpillar structure, brushless dc motor for electric power transmission device, the deceleration and by using differential gears, mobile robot39。 主要設(shè)計 內(nèi)容包括： ：機器人采用兩輪獨立驅(qū)動的履帶結(jié)構(gòu)，動力源采用直流無刷電機，減速和傳動裝置采用齒輪傳動，利用差速移動平臺實現(xiàn)機器人的轉(zhuǎn)向，選用增量式光電編碼器進行對機器人速度的檢測，實現(xiàn)機器人的定位。論文詳細(xì)地介紹了移動機器人 機械部分的結(jié)構(gòu) 設(shè)計 。青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） I 摘 要 本設(shè)計的研究內(nèi)容是視覺導(dǎo)航 履帶式 移動機器人 小車 的 研究設(shè)計 ，其核心內(nèi)容是應(yīng)用 單片機 控制電機實現(xiàn)機器人 小車 的左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、前進和停止等動作。 論文內(nèi)容包括四個部分：簡要介紹了移動機器人研究 背景、意義、 現(xiàn)狀 及發(fā)展前景，視覺導(dǎo)航 履帶 式移動機器人 小車 的設(shè)計原理及方案，機械 部分的 結(jié)構(gòu) 設(shè)計 ，控制系統(tǒng)設(shè)計 和 視覺系統(tǒng)設(shè)計 。 設(shè)計小車?yán)寐膸降妆P作為機械裝置，采用雙驅(qū)控制，加裝視覺攝像頭、控制電機，編碼器等裝置實現(xiàn)對電動車的速度、位置、運行狀況的實時測量 ，并將測量數(shù)據(jù)傳送至單片機進行處理，然后由單片機根據(jù)所檢測的各種數(shù)據(jù)實現(xiàn)對電動車的智能控制。 ：控制部分采用 AT89C51 型號單片機進行接受命令和產(chǎn)生驅(qū)動信號，電機的驅(qū)動部分采用 L293D 控制芯片，芯片利用接受到的單片機發(fā)出的信號來控制電機的轉(zhuǎn)速。s platform to choose the solidaxes photoelectric encoder and the detection rate of robot, robot localization. 2 control structure design: the control part AT89C51 singlechip model for accept orders and produce, motor driver drive signal control chip, L293D part adopts chip using SCM to receive signals to control motor speed. 3 parts: using visual sensor sensor, send images supreme image processing machine Key words： Mobile robot, motion control, the singlechip microputer control, the visual system 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） III 目 錄 摘 要 ........................................................... I ABSTRACT .......................................................... II 1 緒論 ............................................................. 1 機器人的研究背景 .................................................... 1 機器人的研究意義 .................................................... 1 機器人的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景 .......................................... 2 2 視覺機器人設(shè)計方案的確定 ........................................... 5 視覺移動機器人機械結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 ...................................... 5 視覺移動機器人控制系統(tǒng)設(shè)計方案 ...................................... 8 移動機器人的視覺系統(tǒng)設(shè)計方案 ....................................... 10 3 機器人 機械部分的設(shè)計與計算 ........................................ 11 電動機的選擇與計算 ................................................. 11 減速器的選擇與計算 ................................................. 12 4 機器人 控制系統(tǒng)的設(shè)計與選型 ......................................... 27 單片機 PIC16F877 ................................................... 27 直流無刷電機 ....................................................... 28 開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器 LM7805............................................... 29 5 移動機器人的圖像處理技術(shù) .......................................... 30 圖像的采集 ......................................................... 30 彩色圖像 灰度化 ..................................................... 30 灰度圖像的平滑處理 ................................................. 31 顏色模型轉(zhuǎn)換 ....................................................... 32 總 結(jié) .......................................................... 33 致 謝 .......................................................... 34 參考文獻 .......................................................... 35 附 錄 1 ......................................................... 36 附 錄 2 ......................................................... 39 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 1 1 緒論 機器人的研究 背景 “機器人 ”一詞出自捷克文，意為勞役或苦工。此后被歐洲各國語言所吸收而成為專門名詞。此后，各工業(yè)發(fā)達(dá)國家都很重視研制和應(yīng)用工業(yè)機器人。比如說日本，戰(zhàn)后以后開始進行汽車的工業(yè)，那么這時候由于它人力的缺乏，它迫切需要一種機器人來進行大批量的制造，提高生產(chǎn)效率降低人的勞動 強度，這是從社會發(fā)展需求本身的一個需求。那么這種奴隸就是代替人們?nèi)ツ軌驈氖聫?fù)雜和繁重的體力勞動，實現(xiàn)人們對不可達(dá)世界的認(rèn)識和改造，這也是人們在科技發(fā)展過程中的一個客觀需要。 機器人的研究意義 由于工業(yè)機器人具有一定的通用性和適應(yīng)性，能適應(yīng)多品種中、小批量的生產(chǎn)， 70年代起，常與數(shù)字控制機床結(jié)合在一起，成為柔性制造單元或柔性制造系統(tǒng)的組成部分。點位型只控制執(zhí)行機構(gòu)由一點到另一點的準(zhǔn)確定位，適用于機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業(yè)；連續(xù)軌跡型可控制執(zhí)行機構(gòu)按給定軌跡運動，適用于連續(xù)焊接和涂裝等作業(yè)。它能按照人給的 “宏指令 ”自選或自編程序去適應(yīng)環(huán)境，并自動完成更為復(fù)雜的工作。上述方面的三個問題，也就是說機器人發(fā)展的三個理由。恰佩克在他的科幻小說《羅薩姆的機