ATmega16单片机分拣搬运机器人的设计与实现(2)
4.2.4 光电传感器 31
4.3 电路设计 32
4.3.1 主机控制电路 32
4.3.2 电源变化电路 33
4.3.1 光电检测电路 34
4.3.1 电机驱动电路 35
5 软件设计 37
5.1 总体设计 37
5.2 系统程序 38
5.2.1 主程序 38
5.2.2 电机控制程序 40
5.2.3 放物块程序 42
6 系统测试与结果 45
6.1 系统测试 45
6.1.1 主机系统测试 45
6.1.2 电机控制测试 45
6.1.3 光电传感器测试 45
6.1.4 传感器阵列测试 45
6.2 实验成果 46
结 论 48
致 谢 49
参 考 文 献 50
附录A 三文模型
附录B 二文图纸
附录C 程序
1 概述
机器人的诞生和机器人学的建立，是20世纪人类科学技术的重大成就[1]。自第一台电子编程工业机器人的问世，机器人学已取得令人瞩目的成就。在1999年国际自动控制联合会上14届大会报告中宋健院士指出：“机器人学的进步和应用时本世纪自动控制最有说服力成就，是当代最高意义上的自动化[2]。”机器人是人类创造出来的成果，人类是这些智能机器人的真正主人。机器人是为人类造福，而不是造反，服务于人类，而不是统治人类[3]。
随着生产条件日益现代化,劳动生产率要求越来越高。企业更加注重效率,机器人在社会各领域的作用也越来越大,人们对机器人的研究成为热门话题,各项机器人的研究也备受人们的关注。国内很多高校和研究所在移动搬运机器人项目上已经取得了丰硕的成果，同时全国还有许多家科技研发公司在开发和研制教学及比赛用的搬运机器人 [4]。
1.1 搬运机器人介绍
运货是各个行业不可或缺的过程，随着经济的快速发展，人工运货已不能完全满足市场的需求，搬运机器人逐渐走进人们的视野。搬运机器人是一种功能简单的，广义上的移动机器人。搬运机器人[transfer robot]是可以进行自动化搬运作业的工业机器人。最早的搬运机器人出现在1960年的美国，Versatran和Unimate两种机器人首次用于搬运作业[5]。智能搬运机器人能按一定的路径行走并完成相关任务，可以进行专业化、自动化搬运作业。智能搬运小车可以安装不同的末端以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，广泛应用于机床上下料，冲压机自动化生产线，自动装配流水线，码垛搬运，集装箱等的自动搬运，大大减轻了人类繁重的体力劳动，具有广阔的市场前景[6]。智能搬运小车希望可以实现自动抓取货物,循迹行进,自动卸货物等功能。
移动搬运机器人是一类能够通过传感器感知环境和自身状态，实现在复杂未知环境中的自主运动，并完成预定任务的机器人系统。它由移动平台、传感器、控制系统、作业载荷以及遥控操作器等组成。其研究始于60年代末，期间研制出了自主移动机器人Shakey。70年代末，移动机器人研究又出现了新的高潮，特别是80年代中期以来，设计与制造机器人的浪潮席卷全球。一大批世界著名的公司，如美国通用电气、日本本田、索尼等开始研制移动机器人平台，这些促进了移动机器人学多种研究方向的出现[7]。例如，轮式移动机器人的代表作有：Smart Robots公司推出的新型基于Linux的移动机器人SR4；美国Activmedia Boties公司用于教学的P3-Dx轮式移动机器人；卡内基梅隆研发的Nomad移动机器人；美国国家航天航空局闻名遐迩的火星登陆车“勇气号”等。