机械5

摘要 很早以来，人类就幻想有一种像人一样的机械，能如人的手、脚一样灵活自由的运动，代替人从事各种复杂的劳动。随着人类认识的不断深入和科学技术的进步，这种梦想正逐步变成现实。 目前，机器人已经广泛应用于工业生产中，例如：在汽车工业中,汽车外壳的焊接以及自动化涂装都由机器人完成；在服务业中,各种导游机器人已经成功地被应用于各个旅游景点，带领游客参观并向其做详细的介绍；在医疗中,各种辅助性的机械手广泛的应用于手术中，帮助医生完成各种复杂的高风险手术；在深海、外太空等人类极限以外的应用领域，机器人正发挥着巨大的、不可代替的作用。由此可见，机器人的广泛应用极大地提高了劳动生产率，保证了产品的质量，降低了工业成本，减轻了人的劳动强度，改善了工厂的生产条件，扩大了人类认知活动的范围。因此，世界上许多发达国家都投入了巨大的资金，大力发展机器人技术。 早期的机器人是一种能自动控制、可重复编程、功能多样，可以代替人完成特定任务的一种自动化机电装置，虽然在工业上取得了巨大的成功，并且在某些方面也有很高的智能化程度，但是固定式的移动方式限制了机器人的移动范围，这就造成了对其功能的限制。由此，对移动机器人的研究就显得格外重要。 移动机器人为适应各种复杂的工作环境需要有各种探测环境的传感装置来实现探测、定位、避障等功能。在执行任务中，行进中的速度控制需要控制装置对驱动部件进行精确的控制。 本文主要的设计内容包括：第一章对本课题的研究背景、研究意义及国内外的发展现状进行了介绍；第二章通过对几种方案的比较，确定基于超声波移动机器人的总体方案（机械部分、控制部分、传感部分）；第三章对机械部分（电动机、传动装置、连接部分）作具体详细介绍与设计，其中包括各部分的尺寸、功率、传动比、速度等，并对其中某些部件进行校核；第四章对单片机及超声波传感器的测距原理做了简略的介绍。 目录 摘要I Abstract II 1绪论1 1.1机器人的研究背景及意义1 1.2移动机器人的发展现状1 2总体方案的确定3 2.1机械部分3 2.2控制部分的确定6 2.3传感器类型的确定8 3机械部分的设计10 3.1参数的确定10 3.2减速系统的设计10 4控制与传感装置的设计25 4.1控制装置的设计25 4.2单片机控制系统26 4.3电机驱动电路系统27 4.4超声波测距算法28 结论33 致谢34 参考文献35 附录36