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《电子科技大学》 2009年
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基于单片机的轮式机器人设计

蒋华龙  
【摘要】:随着计算机技术的不断发展,人工智能研究的不断深入,智能机器人的研究工作越来越受到人们的重视。基于传感器的移动机器人路径规划更是研究的热点,轮式机器人是移动机器人的一个分支,迷宫问题更是人们研究机器智能的重点,所以,通过研究轮式机器人穿越迷宫来研究机器人的设计和机器智能有着非常深远的意义。 本文在对机器人的发展、设计与制作、迷宫算法进行深入研究的基础上,实现了基于单片机的轮式机器人的硬件设计和软件设计。 设计中,采用了基于51内核、功能强大的ATMEL公司的AT89S52单片机为核心,通过四路反射式红外传感器感知迷宫环境信息,两路对射式红外传感器检测左右电机的转速,以桥式集成驱动芯片L293D驱动左右两个直流电机,并用PWM技术对电机的速度进行调节和控制,通过MAX7219驱动六位LED数码管显示器显示系统运行过程中的各种信息,使用红外遥控方式对轮式机器人实施无线控制,采用汇编语言编程实现了轮式机器人探索迷宫路径、快速返回及快速穿越迷宫的算法。 详细描述了微控制器AT89S52的性能参数及系统资源,并详细地介绍了在本设计中有关资源的分配和使用情况。分析了反射式红外传感器测距的原理和电路设计及电机速度的检测与控制的原理和电路设计。给出了A/D转换器TLC1543和LED驱动器MAX7219的工作原理和编程方法。软件方面,详细描述了运动控制、距离检测、速度检测与控制、探索迷宫、快速返回、快速穿越、信息显示、遥控信号接收与处理等模块的设计方法,并给出了部分模块的流程图。 另外,本文还对机器人路径规划算法进行了介绍,分析并总结了目前较流行的全局路径规划方法和局部路径规划方法。 最后,对本系统所做的主要工作和取得的成果进行了总结,找出了存在的问题和不足,并给出了对本系统的改进建议。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP242

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王宝萍;玩具智能小车控制系统的设计与实现[D];电子科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 鲁庆;;基于栅格法的移动机器人路径规划研究[J];电脑与信息技术;2007年06期
2 蒯晓童,王银娣;搜索引擎Robot技术的优化算法研究[J];地理空间信息;2004年04期
3 王建华,逄玉台;MAX7219原理及其应用[J];电子技术;2003年12期
4 赵亮;;显示驱动芯片MAX7219在单片机中的应用[J];电子制作;2005年11期
5 郑义 ,陈俊;用AT89C52和TLC1543实现数据采集系统[J];电子世界;2004年12期
6 张明路,丁承君,段萍;移动机器人的研究现状与趋势[J];河北工业大学学报;2004年02期
7 张盛煊;;10位11路串行A/D转换器TLC1543的应用[J];集成电路应用;2000年05期
8 陈佩云,金茂菁,曲忠萍;我国工业机器人发展现状[J];机器人技术与应用;2001年01期
9 金茂菁,曲忠萍,张桂华;国外工业机器人发展态势分析[J];机器人技术与应用;2001年02期
10 徐国华,谭民;移动机器人的发展现状及其趋势[J];机器人技术与应用;2001年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙平;邹丽新;姜杏辉;马励行;季晶晶;;一种具有监视功能防盗报警系统的设计[J];安防科技;2007年12期
2 周爱毓;张道信;梁栋;;基于SCF和DDS的低通滤波电路设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年01期
3 陈慧;;单片机控制的可编程标准电阻发生器[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2007年04期
4 姜忠宇;赵转哲;周陆俊;;双孔指力传感器的设计与有限元分析[J];安徽工程大学学报;2011年02期
5 鲁照权;黄梅初;杜征;刘芳;;基于ZigBee无线网络的大棚种植温度监测系统[J];安徽农业科学;2008年13期
6 闫聪;罗小林;李杰;;基于单片机控制的温室热水采暖系统设计[J];安徽农业科学;2009年02期
7 高迟;张恒;阎勤劳;薛少平;;基于工作目标区图的大蒜播种机器人的路径规划[J];安徽农业科学;2012年04期
8 葛洪央;葛新锋;;机器人运动学的旋量表述[J];安徽农业科学;2012年10期
9 邓永娣;吴丽娟;王镇东;;基于改进人工势场法的移动机器人路径规划[J];辽宁科技大学学报;2010年05期
10 毛尧辉;苑伟政;虞益挺;;基于MEMS技术的无线加速度测量系统[J];微纳电子技术;2006年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 姚天曙;丁为民;;农业机器人技术的研究现状与应用前景[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
2 刘洁;贺振东;陈鹿民;;基于记忆特征库的机器人定位及地图创建方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 朱正;刘士荣;张波涛;;一种基于改进蚁群算法的移动机器人全局路径规划方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
4 ;Mobile Robot Path Planning Based on Improved Ant Colony Optimization Algorithm[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
5 史久根;徐胜生;;基于文化-粒子群算法的机器人路径规划算法[A];2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2011年
6 张霖;赵祚喜;张智刚;俞龙;黄健;;基于激光测距传感器的SLAM方法研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
7 熊青春;王健强;;基于机构精度通用算法的机器人位姿误差建模[A];首届中国CAE工程分析技术年会暨2005全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2005年
8 罗璟;赵克定;陶湘厅;袁锐波;;工业机器人的控制策略探讨[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
9 王坤坤;尹怡欣;;基于一种改进PSO的移动机器人路径规划[A];2006年首届ICT大会信息、知识、智能及其转换理论第一次高峰论坛会议论文集[C];2006年
10 李慧敏;邬群勇;王钦敏;;Robot技术在空间信息服务搜索中的应用研究[A];中国地理信息系统协会第四次会员代表大会暨第十一届年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周芳;蒸汽发生器检修机械手路径规划及控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王玉全;基于全景视觉的移动机器人同时定位与地图创建方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 陈家乾;移动机器人自主创建环境地图的研究[D];浙江大学;2009年
4 赖小波;机器人双目立体视觉若干关键理论问题及其技术实现研究[D];浙江大学;2010年
5 周巍;煤矿井下搜救探测机器人的路径规划及轨迹跟踪控制研究[D];太原理工大学;2011年
6 尹晓红;自动引导车运动分段控制技术研究[D];合肥工业大学;2011年
7 徐菲;用于检测三维力的柔性触觉传感器结构及解耦方法研究[D];中国科学技术大学;2011年
8 王艳;多目标拟态物理学优化算法及其应用研究[D];兰州理工大学;2011年
9 郭秀丽;采伐联合机机械手运动分析与控制系统研究[D];东北林业大学;2011年
10 夏益民;基于传感器信息融合的移动机器人定位与地图创建研究[D];广东工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
2 汪步云;水下作业机械手抓取力伺服控制的研究[D];安徽工程大学;2010年
3 雷云云;基于被动式四足机器人的运动学及动力学分析[D];山东科技大学;2010年
4 孙晓红;小口径深井救援机器人的设计研究[D];山东科技大学;2010年
5 张钢岭;改善永磁接触器动态分断过程的方法研究[D];山东科技大学;2010年
6 陈斌;PJR-2X型喷浆机器人交互式虚拟样机系统开发[D];山东科技大学;2010年
7 殷慧;机器人假肢功能设计与分析[D];山东科技大学;2010年
8 齐晓飞;基于路径识别的机器人视觉导航技术的研究[D];长春理工大学;2010年
9 李志欣;智能轮式移动机器人的控制系统设计[D];辽宁师范大学;2010年
10 梁春辉;拟人灵巧手的设计及其工作空间研究[D];浙江理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王晓兰,王慧中;单片机控制的直流 PWM 传动系统[J];电气传动自动化;1997年03期
2 蒯晓童,王银娣;搜索引擎Robot技术的优化算法研究[J];地理空间信息;2004年04期
3 王建华,逄玉台;MAX7219原理及其应用[J];电子技术;2003年12期
4 赵亮;;显示驱动芯片MAX7219在单片机中的应用[J];电子制作;2005年11期
5 郑义 ,陈俊;用AT89C52和TLC1543实现数据采集系统[J];电子世界;2004年12期
6 张明路,丁承君,段萍;移动机器人的研究现状与趋势[J];河北工业大学学报;2004年02期
7 钟新华,蔡自兴,邹小兵;移动机器人运动控制系统设计及控制算法研究[J];华中科技大学学报(自然科学版);2004年S1期
8 赵义强;康静;郭向亮;;Proteus仿真软件在单片机设计中的应用[J];中国集成电路;2007年02期
9 张盛煊;;10位11路串行A/D转换器TLC1543的应用[J];集成电路应用;2000年05期
10 陈佩云,金茂菁,曲忠萍;我国工业机器人发展现状[J];机器人技术与应用;2001年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 雷斌;动态环境下多移动机器人路径规划研究[D];武汉理工大学;2006年
2 李引魁;轮式移动机器人控制系统设计[D];西安理工大学;2007年
3 曾献芳;基于AT89C55WD单片机的机电产品控制器开发[D];合肥工业大学;2007年
4 宁宗夏;PID参数对控制系统稳定性影响的研究[D];西安电子科技大学;2008年
5 阮见;多功能智能移动机器人控制系统设计与分析[D];南京理工大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄晓英;网络信息资源搜索引擎利用的方法与技巧[J];图书与情报;2002年02期
2 禹建丽,成久洋之,Valeri.Kroumov;线性再励的自适应变步长机器人神经网络路径规划算法[J];燕山大学学报;2002年03期
3 马明山,朱绍文,何克忠,李相伟;室外移动机器人定位技术研究[J];电工技术学报;1998年02期
4 杨澍,赵炯,吴树和;利用计算机求解迷宫问题的新方法[J];电脑开发与应用;2002年03期
5 蔡自兴,刘娟;进化机器人学研究的若干问题[J];福州大学学报(自然科学版);2001年04期
6 蔡自兴;机器人学的发展趋势和发展战略[J];高技术通讯;2001年06期
7 蔡自兴;人工智能对人类的深远影响[J];高技术通讯;1995年06期
8 张明路,戈新良,唐智强,刘兴荣;多传感器信息融合技术研究现状和发展趋势[J];河北工业大学学报;2003年02期
9 刘国良;强文义;;移动机器人信息融合技术研究[J];哈尔滨工业大学学报;2003年07期
10 孟伟;洪炳镕;韩学东;;基于D-S证据理论的月球探测机器人的信息融合[J];哈尔滨工业大学学报;2003年09期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 戈新良;基于多种传感器信息融合的移动机器人的环境辨识[D];河北工业大学;2003年
2 刘兴荣;用于移动机器人的立体视觉技术[D];河北工业大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 符秀辉,欧阳淑丽;一类轮式机器人的水平姿势控制[J];机器人技术与应用;2004年02期
2 高峻峣,陆际联;轮式机器人遗传模糊神经网络转向控制[J];北京理工大学学报;2003年02期
3 符秀辉,王越超;一类轮式机器人的重心控制[J];控制工程;2004年04期
4 高峻峣;轮式机器人模糊神经网络建模与模糊遗传PID转向控制的研究[J];计算机测量与控制;2003年05期
5 高键;周海龙;李众;;一维云模型控制器在轮式机器人中的应用[J];自动化与仪表;2011年02期
6 郑士贵;带差动传动装置的轮式机器人运动模拟和控制[J];管理科学文摘;1997年09期
7 朱磊磊;陈军;;轮式移动机器人研究综述[J];机床与液压;2009年08期
8 ;光机电[J];军民两用技术与产品;2006年05期
9 亢海龙;徐娅萍;王涛;王雄;;基于卡尔曼滤波器的轮式机器人定位方法[J];机械与电子;2009年07期
10 郭锐强;;具有记忆功能的机器人[J];电子制作;2010年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王俊杰;沈志腾;林沂泽;吴修旻;刘文进;黄俊儒;;影像追踪于人身型轮式机器人之应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 方浩;李路;贾睿;窦丽华;;考虑地面影响因素的轮式机器人轨线跟踪控制联合仿真[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 高峻峣;;轮式机器人横向纵向统一遗传模糊神经网络控制方法研究[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
4 郭毓;毛建;胡维礼;;轮式机器人轨迹跟踪迭代学习控制(英文)[A];2003年中国智能自动化会议论文集(上册)[C];2003年
5 齐国光;郏航;;新型车载充电系统的智能方法与实现[A];1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集(上册)[C];1995年
6 薛子云;;以“Future Star”为平台的机器人课程的研究与创新[A];北京高教学会实验室工作研究会2010年学术研讨会论文集(上册)[C];2010年
7 夏治强;王曼琳;梁赤勇;;化生放核事件的危害与机器人在化生放核事件中的应用[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2011年
8 吴仲城;葛运建;戈瑜;;机器人技术是先进制造业发展的基础[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
9 张殿明;时会美;;农业自动化领域中的机器人技术[A];Proceedings of 2010 National Vocational Education of Communications and Information Technology Conference (2010 NVCIC)[C];2010年
10 刘宏;孙奎;谢宗武;李操;;月球及行星探测的机器人技术[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第七届学术年会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张孟军;美改进型轮式机器人将重踏南极[N];科技日报;2005年
2 本报记者 王小龙;无人战争之隐忧[N];科技日报;2011年
3 广州 耿德根;机器人流程图调速与舵机模块的操作及应用[N];电子报;2006年
4 本报记者 姜泓冰;机器人何时成为生活伴侣[N];人民日报;2011年
5 通讯员 崔浩杰 张进久;首台国产变电站设备巡检机器人“上岗”[N];中国电力报;2005年
6 本报记者 何腾江 实习生 陈施雅;机器人技术如何与地方产业有机结合[N];中山日报;2008年
7 记者 杨文利;中国首次举办大规模机器人技术研讨会[N];中国高新技术产业导报;2009年
8 张红 黄京一;“做我们自己的机器人”[N];人民日报海外版;2010年
9 本报记者 程宇婕;我国将建全球最大基地[N];中国能源报;2010年
10 深圳商报记者 吴素红;美女机器人“秀外慧中”[N];深圳商报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴培良;家庭智能空间中服务机器人全息建图及相关问题研究[D];燕山大学;2010年
2 侍才洪;一种伤员换乘转运机器人的设计研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2010年
3 赵立军;室内服务机器人移动定位技术研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
4 白相林;水平井牵引机器人关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 刘利枚;机器人同时定位与建图方法研究[D];中南大学;2012年
6 王扬威;仿生墨鱼机器人及其关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 路光达;基于仿生行为的移动机器人主动嗅觉技术研究[D];河北工业大学;2011年
8 吕晓玲;基于听觉信息的机器人声源定位技术研究[D];河北工业大学;2010年
9 刘冠群;救援机器人仿生感知技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
10 仲训昱;遥自主移动机器人运动规划与控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋华龙;基于单片机的轮式机器人设计[D];电子科技大学;2009年
2 王军柱;室内轮式机器人走行控制的研究[D];北京交通大学;2011年
3 周天;基于嵌入式系统的轮式机器人自主导航技术的研究与实现[D];西安电子科技大学;2011年
4 谭玉林;轮式机器人的分析与设计[D];西华大学;2010年
5 杨奇;轮式机器人的实时障碍物识别和视觉导引[D];沈阳理工大学;2011年
6 周海龙;轮式机器人云模型避障控制系统设计与实现[D];江苏科技大学;2011年
7 王维;基于ARM的轮式机器人导航控制系统的研究[D];北京邮电大学;2011年
8 毛建;轮式机器人控制问题的研究[D];南京理工大学;2002年
9 钱万棚;嵌入式Linux在机器人的应用[D];大连理工大学;2004年
10 纪小成;基于ARM的云模型智能控制器的设计及其实现[D];江苏科技大学;2012年
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