机械5

摘要 本设计的研究内容是视觉导航履带式移动机器人小车的研究设计，其核心内容是应用单片机控制电机实现机器人小车的左转弯、右转弯、前进和停止等动作。 内容包括四个部分：简要介绍了移动机器人研究背景、意义、现状及发展前景，视觉导航履带式移动机器人小车的设计原理及方案，机械部分的结构设计，控制系统设计和视觉系统设计。详细地介绍了移动机器人机械部分的结构设计。 设计小车利用履带式底盘作为机械装置，采用双驱控制，加装视觉摄像头、控制电机，编码器等装置实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。 主要设计内容包括： 1.机械结构设计：机器人采用两轮独立驱动的履带结构，动力源采用直流无刷电机，减速和传动装置采用齿轮传动，利用差速移动平台实现机器人的转向，选用增量式光电编码器进行对机器人速度的检测，实现机器人的定位。 2.控制结构设计：控制部分采用AT89C51型号单片机进行接受命令和产生驱动信号，电机的驱动部分采用L293D控制芯片，芯片利用接受到的单片机发出的信号来控制电机的转速。 3.传感器部分：利用视觉传感器收集图像，送至上位机进行图像处理 目录 摘要I ABSTRACT II 1绪论1 1.1机器人的研究背景1 1.2机器人的研究意义1 1.3机器人的研究现状及发展前景2 2视觉机器人设计方案的确定4 2.1视觉移动机器人机械结构设计方案4 2.2视觉移动机器人控制系统设计方案4 2.3移动机器人的视觉系统设计方案4 3机器人机械部分的设计与计算4 3.1电动机的选择与计算4 3.2减速器的选择与计算4 4机器人控制系统的设计与选型4 4.1单片机PIC16F877 4 4.2直流无刷电机4 4.3开关电压调节器LM7805 4 5移动机器人的图像处理技术4 5.1图像的采集4 5.2彩色图像灰度化4 5.3灰度图像的平滑处理4 5.4颜色模型转换4 总结4 致谢4 参考文献4 附录1 4 附录2 4