机器人实验与技术实验报告

机器人技术课程实验报告

题目：机器人灭火

专业：自动化

班级： 101

姓名及学号：

2013年10 月

成都信息工程学院控制工程学院

一、设计目的：

1、通过本课程的学习和训练，了解有关机器人技术方面的基本知识，掌握机器人学所涉及的技术的基本原理和方法，得到机器人技术开发的实践技能训练。

2、巩固相关理论知识，了解机器人技术的基本概念以及有关电工电子学、单片机、传感器等技术。

3、通过使用机器人模型，编程处理机器人运动过程，分析机器人的控制原理，通过对其具体结构的了解。

4、培养自学能力和独立解决问题的能力，熟悉MT-UROBOT图形界面的编程与调试方法，熟练掌握平台的输入输出口进行控制。

二、设计任务：

使机器人能在迷宫内自主行走，能自己编写程序，让机器人完成相应的任务。

三、设计要求：

1、认真阅读教材中第1章和第2章的内容，学会工程项目的建立，应用程序的仿真与调试。

2、利用I/O口和传感器对机器人进行控制。（实验步骤和参考程序可参照使用说明中的第3章及第四章4.3节）

四、系统设计：

1、介绍所使用的硬件情况及工作原理：

MT-UROBOT是一种供教学和研究的新型移动智能机器人。开关按钮控制MT-URO MT-UROBOT结构（如下：）

OT 电源开关的按钮，按此按钮可以打开或关闭机器人电源。“电源”指示灯按下 MT-UROBOT 的开关后，这个灯会发绿光，这时可以与机器人进行交流了！“充电”指示灯当你给机器人充电时，“充电”指示灯发红光。“充电口”将充电器的相应端插入此口，再将另一端插到电源上即可对机器人充电。“下载口”“充电口”旁边的“下载口”用于下载程序到机器人主板上，使用时只需将串口连接线的相应端插入下载口，另一端与计算机连接好，这样机器人与计算机就连接起来了。“复位/MTOS”按钮这是个复合按钮，用于下载操作系统和复位。当串口通信线接插在下载口上时，按击此按钮，机器人系统默认为此操作为下载操作系统；如果你想使用其复位功能则需要将通信线拔下，按击此按钮，机器人系统认为此操作为系统复位。“RUN”键打开电源后，按击“RUN”键，机器人就可以运行内部已存储的程序，按照你的“指令”行动。“通信”指示灯“通信”指示灯位于机器人主板的前方，在给 MT-UROBOT 下载程序时，这个黄灯会闪烁，

这样就表明下载正常，程序正在进入机器人的“大脑”即 CPU。

2、介绍编程思路和程序流程框图：

编程思路：首先确定小车行走的路径，我们决定让小车贴着墙壁自主走完迷宫，故采用使车一直右转的方法贴墙壁走，采用三个传感器之间彼此利用IF条件判断到底撞了几个传感器，嵌套3个IF来保证来判断的准确性，能够在一直右转直行的情况下准确判断左转、右转、直行、直退的使用。简单的时候即通过小车上的1，2,3碰撞传感器感应遇到障碍物使小车以一定角度右转，然后再前进，采取右转行走的方法，让小车一直右转行走，在碰到障碍物以后自动退一小段再右转几十度继续边右转边直行，这样贴着墙壁，实现绕迷宫行走一圈，完成任务。以下是流程图：

（由于现场技术等问题，所以在照片截图的过程中有一个亮点，但总的来说不影响流程图的观看，中间被两点遮住的地方是：第一个是右转弯，第二个是IF条件）

3、记录调试中的技术问题、记录现象，分析原因和解决方法及效果：（1）、在最开始的实验中，发现小车的三组碰撞传感器出现些许老化，传感效果不是很理想，调试效果不佳，采用一定比例的增大小车的所有环节整体的速度，反复调节，问题得以解决。

（2）、调试过程中由于小车的左右轮驱动力不一样，所以不能直接采用直行环节来表示，故需要边调试边观察小车的运行情况，最后由转弯环节来代替，经调试，我们小车是左轮驱动力更强，因为要保持小车右转直行，所以只需将左轮驱动调大一点点即可保证。

（3）、试验中机器人行驶速度有时太慢，转弯时角度过小，经分析，是机器人

寻径过程中车速设置过小，左右轮速度相差太小，通过增大车速，增大两轮速度差，适当的加入直退的过程，多次调试后，问题得以解决。

（4）、试验中机器人不能避开直角，分析知：是程序不具备此功能，于是添加正向碰撞后采用3个IF的嵌套模式判断之后，机器人后退一段距离，在进行转向判断进行转向，改进程序后，此问题得以解决。

4、实验结果及结果分析：

机器人按照程序实现自动寻找路径贴着迷宫墙壁走，能够走完迷宫每个房间最后完成实验目的。本次实验根据机器人行程及运行动作完全按照设计要求实现其功能，达到实验设计要求，完成了实验任务。

5、实验源程序清单：

五、过程评估与改进：

通过这次的机器人技术实验，我们不仅收获了知识、实践的操作能力，还收获了成熟与团队协作精神。我们通过上网查资料，小组成员互相讨论交流实验的中心思想，请教老师，最终终于确立的小车的行车路径方案。我们不仅培养了独立的思考能力和实际动手的实践操作能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。团队成员之间的协作更是一件快乐的事情，只有彼此成员之间无间的协作，才能成功的完成挑战、任务，从中收获。无论是在今后的什么时候，面对什么样的挑战，都要去努力学习，学习，再学习，再困难的挑战也会被我打败！