基于motorola单片机的教育机器人开发

基于motorola单片机的教育机器人开发

李松涛

（宿迁高等师范学校，江苏宿迁

蒋建武

２２５３００

）

２２３８００，泰州华通煤矿装备有限公司，江苏

泰州

摘要：机器人学科是一门交叉性极强的综合性学科，它涉及到了机械制造、自动控制、传感器技术、计算机软件技术、计算机硬件技术等许多学科。目前设计教育机器人基础开发平台时，主要分为两个层次，即分为中小学机器人普及教育和大学机器人研究教育。本课题设计的机器人开发平台主要是面向中小学学生的教学型开发平台。

关键词：教育机器人开发平台传感器元件随着机器人技术的不断发展，它在社会生产的方方面面都得到了广泛的应用。机器人应用中遇到的各种问题对机器人技术提出了新的要求，反过来又促进了机器人技术的进一步发展。随着机器人在工业上的广泛应用，如何加强工人对机器人了解从而提高他们对机器人的控制能力就成为一个显著的问题，机器人教育也就随之而产生，专门用于教学的教育机器人也就出现了。

１．国内外背景１．１定义

教育机器人就是结合教育学和机器人学原理，以教学为最终目的而制造的机器人，它主要用于辅助讲解机器人的工作原理及机器人学相关学科的基本原理。

１．２发展历史

国外教育机器人的开展较早，早在上世纪六七十年代日本、美国、英国等西方发达国家已经相继在本国大学开展了机器人的研究，到了七八十年代在他们国内的中小学中也进行了简单的机器人教学，在此过程中也推出了各自的教育机器人基础开发平台。我国的机器人研究在七八十年代就开展了，在我国的计划，“８６３”计划中均有相关的内容。而针对“七五”

中小学的机器人教学起步较晚，直到上世纪九十年代的中后期才得到了初步的发展，直到目前发展仍然不是很完善。

１．３国内现状

随着国家对机器人教育越来越重视，各地的重点中小学中均开展了机器人兴趣小组活动，有条件的地方甚至已经开始在学生中全面开展机器人教育。同时每年由国家相关部委组织的面对大中小学生的机器人比赛也进一步促进了机器人教育的开展，比如教育部主办的，“全国中小学电脑制作活动”中国科协主办地等。与此同时“中国青少年电脑机器人竞赛”

对于教育机器人基础开发平台的研究也得到了蓬勃的发展，国内已经有许多公司推出了自己的产品，例如上海广茂达公司能力风暴机器人，中鸣仿生机器人，北京交大阳光公司的Ｓｕｎｎｙ６１８机器人等。

１．４针对对象

目前设计教育机器人基础开发平台时，主要分为两个层

在次，即分为中小学机器人普及教育和大学机器人研究教育。

中小学中开展时，主要是减少对机器人的神秘感，寓教于乐，培养学生对机器人的兴趣，在此过程中教会学生一些机器人相关学科内容的最基本原理；在大学中开展机器人教学时，则要培养学生利用机器人来解决问题的能力，以便其在以后的工作中能真正地把机器人应用到实际问题的解决中去。因而对于两个不同层次学生，设计基础开发平台时所使用的设计

思路也是不同的，前一种为教学型，后一种为研究型。本课题设计的机器人开发平台主要是面向中小学学生的教学型开发平台。

２．总体设计方案

如图２－１所示为教育机器人基础开发平台结构图，整个平台命名为ＳＤ－ＨＣＳ０８型教育机器人基础开发平台（简称ＳＤ－ＨＣＳ０８－Ｒｏｂｏｔ开发平台）。其中主要包括三个组成部分：软件平台、机械平台和硬件平台。软件平台设计为图形化设计界面，用户根据实际情况选择相应的控制部件设计机器人的执行程序，不需要直接编写程序代码，代码由平台软件直接生成，最终程序编译后固化到硬件平台中。机械平台包含用户搭建机器人所使用的机械部件，如行走电机，机械框架等。硬件平台由平台设计者开发，它是一块控制主板，控制机器人的各个机械部件的运动。在此三个平台上，用户就可以按照自己的需要，任意地组装机器人，设计执行程序，最终由机器人根据外部环境的变化完成各种任务。

３．机械平台与硬件平台

３．１机械平台

机械平台用于搭建机器人的机械框架。它由一系列的机械元件构成，包括组成机器人身体的接插塑料件，作为机器人腿脚的轮子和电机，作为机器人器官的传感器等。这部分用于组成机器人躯干部分，用户设计时根据不同的需要可以搭建成不同的形状，并无特殊要求。这部分内容由协作开发单位的机械工程师来设计，因此在本论文中不做详细介绍。

３．２硬件平台

１９５

第1页下一页