移動(dòng)物體檢測(cè)報(bào)警機(jī)器人設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-在線瀏覽
2024-09-15 04:48本頁(yè)面
【正文】 ................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。本人授權(quán)青島農(nóng)業(yè)大學(xué)可以將本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）。 論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 日期： 年 月 日 指 導(dǎo) 教 師 簽 名： 日期： 年 月 日 第 4 頁(yè) 共 16 頁(yè) 第 1 章 . 緒論 [本章提要 ]. 本章從闡述智能機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的意義出發(fā) ,簡(jiǎn)要地回顧智能機(jī)器人的發(fā)展歷史和當(dāng)前的技術(shù)水平。 智能機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的重要意義 智能機(jī)器人是具有感知 ,思維和行動(dòng)能力的機(jī)器 ,是機(jī)構(gòu)學(xué)、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、人工自能、光電技術(shù)、傳感技術(shù)、通訊技術(shù)、仿真技術(shù)等多種學(xué)科和技術(shù)的綜合成果，它從一個(gè)側(cè)面反映了一個(gè)國(guó)家 科技發(fā)展的水平。因此智能機(jī)器人技術(shù)作為科技技術(shù)的一個(gè)分支 ,受到了世界各國(guó)的普遍重視。經(jīng)過(guò) 30 多年的發(fā)展，美國(guó)現(xiàn)已成為世界上的機(jī)器人強(qiáng)國(guó)之一，基礎(chǔ)雄厚，技術(shù)先進(jìn)。 由于美國(guó)政府從 60 年代到 70 年代中的十幾年期間，并沒(méi)有把工業(yè)機(jī)器人列入重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目，只是在幾所大學(xué)和少數(shù)公司開(kāi)展了一些研究工作。加上，當(dāng)時(shí)美國(guó)失業(yè)率高達(dá) 6． 65％，政府擔(dān)心發(fā)展機(jī)器人會(huì)造成更多人失業(yè)，因此不予投資，也不組織研制機(jī)器人，這不能不說(shuō)是美國(guó)政府的戰(zhàn)略決策錯(cuò)誤。 進(jìn)入 80 年代之后，美國(guó)才感到形勢(shì)緊迫，政府和企業(yè)界才對(duì)機(jī)器人真正重視起來(lái)，政策上也有所體 現(xiàn)，一方面鼓勵(lì)工業(yè)界發(fā)展和應(yīng)用機(jī)器人，另一方面制訂計(jì)劃、提高投資，增加機(jī)器人的研究經(jīng)費(fèi)，把機(jī)器人看成美國(guó)再次工業(yè)化的特征，使美國(guó)的機(jī)器人迅速發(fā)展。其技術(shù)全面、先進(jìn)，適應(yīng)性也很強(qiáng)。 國(guó)內(nèi)機(jī)器人的發(fā)展歷史 我國(guó)已在 “ 七五 ” 計(jì)劃中把機(jī)器人列 入 國(guó)家重點(diǎn)科研規(guī)劃內(nèi)容，撥巨款在沈陽(yáng)建立了全國(guó)第一個(gè)機(jī)器人研究示范工程，全面展開(kāi)了機(jī)器人基礎(chǔ)理論與基礎(chǔ)元器件研究。目前，示教再現(xiàn)型機(jī)器人技術(shù)已基本成熟，并在工廠中推廣應(yīng)用。 1986 年 3 月開(kāi)始的國(guó)家 863 高科技發(fā)展規(guī)劃已列入研究、開(kāi)發(fā)智能機(jī)器人的內(nèi)容。 服務(wù)機(jī)器人的特點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù) 前面主要介紹了本課題的技術(shù)平臺(tái)智能機(jī)器人的發(fā)展?fàn)顩r ,在這一節(jié)中主要從產(chǎn)品的角度出發(fā) ,介紹智能檢測(cè)報(bào)警機(jī)器人所屬的服務(wù)機(jī)器人這一大范疇的特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)。 智能檢測(cè)機(jī)器人從其產(chǎn)品的 功能上劃分 ,是屬于近年來(lái)剛剛興起的服務(wù)機(jī)器人的范疇。簡(jiǎn)單地說(shuō) ,它是指一種能夠自主或半自主運(yùn)行 ,且為人類(lèi)健康 ,安全和設(shè)備運(yùn)行提供服務(wù)的智能機(jī)器。它涉及到探測(cè) ,報(bào)警等多種功能 ,顯然其任務(wù)具有多樣性和靈活性的特第 6 頁(yè) 共 16 頁(yè) 點(diǎn)。 (2) 工作環(huán)境 .機(jī)器人的工作環(huán)境一般分為兩類(lèi) :結(jié)構(gòu)化環(huán)境和非結(jié)構(gòu)化環(huán)境 .工業(yè)機(jī)器人通常面對(duì)的是結(jié)構(gòu)化環(huán)境 ,而服務(wù)機(jī)器人通常在非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境中工作。因此 ,機(jī)器人必須具有靈活能力 。因此 ,服務(wù)機(jī)器人的工作環(huán)境更為復(fù)雜 ,受外界的影響 ,干擾更多。任務(wù)和工作環(huán)境決定了機(jī)器人的結(jié)構(gòu)形式。最常見(jiàn)的服務(wù)機(jī)器人是移動(dòng)式的 ,其中以輪式結(jié) 構(gòu)最為廣泛。雖然以前服務(wù)機(jī)器人一度被認(rèn)為是一個(gè)幾乎不可獲 利的行業(yè) ,但隨著近年來(lái) ,家用服務(wù)機(jī)器人和娛樂(lè)機(jī)器人市場(chǎng)開(kāi)拓所獲得的巨大成功 ,人們的觀念正在發(fā)生變化。 本論文的主要研究?jī)?nèi)容 本論文主要以智能檢測(cè)報(bào)警機(jī)器人這一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)為中心 ,詳細(xì)敘述了該產(chǎn)品的各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)思想 ,設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)過(guò)程。同時(shí)也以具體應(yīng)用為基礎(chǔ) ,對(duì)這一領(lǐng)域中的一些焦點(diǎn)的前沿問(wèn)題作了進(jìn)一步的研究。由于智能檢測(cè)報(bào)警機(jī)器人從產(chǎn)品的角度出發(fā) ,是屬于服務(wù)機(jī)器人的范疇 ,本章也同時(shí)針對(duì)服務(wù)機(jī)器人在開(kāi)發(fā)移動(dòng)物體檢測(cè)報(bào)警機(jī)器人 第 7 頁(yè) 共 16 頁(yè) 和設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的一些共性問(wèn)題 ,作了進(jìn)一步的闡述。 第 2 章 .物體檢測(cè)與報(bào)警機(jī)器人的總體設(shè)計(jì) [本章提要 ] 本章主 要介紹了智能檢測(cè)報(bào)警機(jī)器人的產(chǎn)品要求 ,功能分析和性能特點(diǎn)。 概述 隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展 ,人們的學(xué)習(xí)和工作越來(lái)越繁重 ,于是怎樣更大程度地將人們從煩瑣的日常事務(wù)中解脫出來(lái) ,就成為了新一代服務(wù)機(jī)器人所追求的目標(biāo) ,而智能化正是這一目標(biāo)的集中體現(xiàn)。該機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于其局部的自主化和智能化 ,它可以無(wú)需人的操控而自主的進(jìn)行檢測(cè) ,并且在遇到移動(dòng)物體時(shí)能夠?qū)崟r(shí)的報(bào)警。蝸輪通過(guò)軸與機(jī)器人頭部相連接 ,從而使得蝸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)機(jī)器人頭部的旋轉(zhuǎn)。 圖 22 機(jī)器人主體圖 電機(jī) 選用步進(jìn)電機(jī) ,由步進(jìn)電機(jī)直接帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)。 移動(dòng)物體檢測(cè)報(bào)警機(jī)器人 第 9 頁(yè) 共 16 頁(yè) 主要技術(shù)參數(shù) 動(dòng) 6 度 ,因?yàn)槲佪喭ㄟ^(guò)軸直接與機(jī)器人頭部相連 ,所以蝸輪的轉(zhuǎn)速 2 1 / minnr? ,要求蝸輪蝸桿的使用壽命為 25000h ，機(jī)器人頭部的質(zhì)量5m kg? , 10LFN? (包含摩擦阻力 ) :頭部直徑 20cm? 。軀干40cm 40cm 60cm。因此 ,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的性能直接影響到系統(tǒng)的工作特性和功能的實(shí)現(xiàn) ,具有重要的意義。 (二 ) 蝸輪蝸桿傳動(dòng)系統(tǒng) 。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)蝸輪蝸桿傳動(dòng) (減速 )帶動(dòng)頭部轉(zhuǎn)動(dòng) 。 假設(shè)由單片機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的頻率為 qf 。步進(jìn)電機(jī)的步距角為 ? 。機(jī)器人頭部的直徑為 D 。I 為蝸輪蝸桿的減速比。在實(shí)際的系統(tǒng)中 ,由于機(jī)器人要檢測(cè)移動(dòng)物體。 步進(jìn)電機(jī)的選型比較 步進(jìn)電機(jī)是一
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