基于单片机的机器人设计与制作

单片机

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实验科学与技术2010年2月

基于单片机的机器人设计与制作

曹永彦,王培俊,毛茂林,李 琳

(西南交通大学国家级机械基础实验教学示范中心,成都 610031)

摘要:以机器人技术为依托,通过创新性实验,可以丰富学生的想象力、有效地提高综合运用能力、创新能力和工程实践能力。将机器人技术与学生实验结合起来,形成创新型实验体系。机器人设计与制作创新实验包含三个层次,分别是基础型、提高型和创新型实验。文章分别从上述三个层次阐述了基于单片机的机器人设计与制作创新实验的重要意义、硬件组成、实验设计以及开展模式。

关 键 词:创新能力;实验教学;机器人中图分类号:TH-39;TP368 1;G642 0 文献标识码:B 文章编号:1672-4550(2010)01-0022-03

RobotDesignandFabricationBasedonSingleChipComputer

CAOYong yan,WANGPei jun,MAOMao lin,LILin

(NationalExperimentalTeachingDemonstrationCenterforMechanicalBasis,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu 610031,China)

Abstract:Theimagination,applicationalility,innovativeabilityandengineeringpracticeabilityofstudentscanbeimprovedthroughtherobottechnologyandindividualexperiment Itbuildsupaninnovationexperimentsystembyintegratingrobottechnologyandstudentexperiment Theinnovationexperimentalofrobotdesignandfabricationincludesthreedifferentlevelssuchasfoundationleve,lim provementlevelandinnovationlevel Thispapermainlyintroducesthesignificance,hardware,experimentdesigninganddevelopingmodeoftheinnovationexperimentofrobotdesignandfabricationbasedonsinglechipcomputerfromthethreelevels Keywords:innovationability;experimentteaching;robot

1 引 言

随着科技的飞速发展,机器人技术在生活和生产中发挥着越来越重要的作用。机器人集成了机械、计算机、电子、物理、控制、人工智能等多方面的技术,是一个集成应用平台。利用机器人,可以实现在复杂、恶劣、危险环境下作业,减轻劳动强度和提高产品质量。目前世界各国高校和研究所都在进行机器人研究、开发和生产,已经形成了比较大的规模,比如仿生类人形机器人、多机构自由度机器人、救火机器人、医用机器人、工业生产机器人等。作为科技人才培养基地的高校,也越来越重视机器人技术人才的培养。

地提高综合运用各门学科知识的能力、创新能力和工程实践能力。由于机器人实践教学是提高学生工程实践能力和自主创新能力的一个重要途径,为充分调动学生参加工程实践的积极性,适应不同层次学生个性化发展的需要,在西南交通大学 323实验室建设工程 项目的支持下,西南交通大学机械基础实验教学示范中心建设了 机器人设计与制作综合创新 实验室,开设了不同层次的机器人设计与制作实验,给学生提供了一个充分发挥个性和想象力的空间,整体提高了学生的工程实践和创新能力。

3 基础机器人实验系统硬件组成

基础机器人由机械和控制两部分组成。机械部分,通过6V供电的两个单独伺服电机实现双轮自主移动;控制部分采用AT89S52单片机,对传感器检测到的外界信息进行处理,并根据程序做出反应,输出不同的脉冲序列进行伺服电机运动控制。机器人主要由控制器和相应的外围设备组成。通过程序下载模块将控制程序下载到控制器中,控制器根据外围的传感器信号变化控制伺服电机实现运12 机器人创新性实验

通过机器人创新性实验,学生亲自动手设计、加工、安装、调试,可以丰富他们的想象力、有效

收稿日期:2009-09-03

作者简介:曹永彦(1981-),男,硕士,助理工程师,主

要从事网络化制造与自动控制方面的教学和科

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