探险机器人

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现代机器人的种类

现代机器人的种类

现代机器人的种类
现代机器人是指能够执行自主或预设任务的机械设备,它们可以在工业、医疗、军事、探险等领域发挥重要的作用。

现代机器人的种类繁多,主要可以分为以下几类:
1. 工业机器人:主要用于生产线上的制造、装配和包装等工作。

常见的工业机器人包括SCARA机器人、Delta机器人、直线型机器人等。

2. 服务机器人:主要用于服务和辅助人类的生活,如清洁机器人、餐厅服务机器人、陪伴机器人等。

3. 医疗机器人:主要用于医疗领域的手术、诊断和治疗等工作,如手术机器人、康复机器人、心电图机器人等。

4. 军事机器人:主要用于军事领域的侦察、救援、炮火支援等工作,如无人机、地面机器人、水下机器人等。

5. 探险机器人:主要用于探险和科学研究领域,如火星探测器、深海探测器、极地探险机器人等。

以上是现代机器人的主要种类,随着科学技术的不断进步,机器人的种类和应用领域将继续扩展。

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机器人在探险领域中的应用探究

机器人在探险领域中的应用探究

机器人在探险领域中的应用探究近年来,机器人的应用范围越来越广泛,其中探险领域是其中一个重要的应用领域。

机器人在探险中的应用相比人类探险有很多优势,例如机器人可以在危险的环境中工作,可以持续工作,可以在夜间或极地等人类无法到达的地方中工作等。

本文将探讨机器人在探险领域中的应用和探索,试图为读者呈现机器人的探险世界。

1. 机器人在极地探险中的应用极地探险是人类探险中最极端的一种,因为在极地环境中,气温极低、天空黑暗、地形复杂,还有可能会遭遇狂风暴雪等自然灾害。

在这种环境下,机器人就可以充当人类探险队伍中的重要角色。

目前,已经有许多机器人被成功地应用于极地探险中,例如北极熊号、比格岛号、北极狼号等。

其中,北极熊号是美国国家科学基金会资助,由加拿大的康卡迪亚大学开发的一种机器人。

它是一种自主移动的机器人,可以在南极冰川上自由行动。

北极熊号可以用于许多极地实验,例如收集冰样、进行气象观测、进行地下水位观测等。

2. 机器人在海底探险中的应用海洋奥秘在人类历史上一直是一个令人着迷的话题,但是因为大海环境的特殊性质,使得海底空间的探索变得更加复杂和危险。

机器人可以被成功地应用在海底探险中,解决人类在海底探索中所面临的种种挑战。

在海底探险中,机器人常被用来进行海底地形勘测、海底资源采集、海底生物调查、海底环境监测等任务。

目前,全球已经研制成功了多种类型的海洋机器人,例如自主潜水器、遥控水下机器人、自主水下机器人等。

3. 机器人在太空探险中的应用太空探索的历史,可以追溯到20世纪60年代,人类首次在太空中进行了载人探索。

然而,由于太空环境的不稳定性、温度极端等原因,大型的探测器难于进入,并且很难承受长时间的暴露。

因此,人们开始尝试将机器人引入太空探险领域。

目前,已经有许多机器人成功地应用于太空探险中,例如猎鹰9号、千里眼号、光环号等。

其中,千里眼号是美国宇航局推出的,由三个机器人构成的一个系统。

它的主要功能是对太空垃圾进行监测、记录和跟踪。

幼儿园创意玩具自制教案

幼儿园创意玩具自制教案

幼儿园创意玩具自制教案主题:幼儿园创意玩具自制教案要求:1. 选择一种创意玩具,描述玩具的特点和儿童可以通过玩具学到的知识和技能;2. 设计一节课程,包括引入、活动、总结三个部分,具体描述课程内容和教学方法;3. 总结教学过程中的问题与解决方法。

案例幼儿园创意玩具自制教案:光影探险机器人一、玩具特点光影探险机器人是由底部有轮子的机器人和顶部带有灯光和各种几何形状的构件组成的,孩子可以通过构件和机器人之间的组合搭建不同形状和功能的机器人,然后在暗室中用手电筒发光照射,观察机器人上的构件产生的光影效果。

通过这个过程,孩子们可以了解光学原理和探究光与形状、颜色之间的关系,同时还可以提升他们的创造力和动手能力。

二、课程设计1. 引入环节(15分钟)通过图片展示和视频介绍,让孩子们初步了解机器人、手电筒和光的基础知识,并能够对整个课程活动有初步认识。

2. 活动环节(60分钟)将孩子分成小组,每个小组分别组建自己的机器人,并用不同颜色的透明构件搭建机器人的“装饰品”。

随后,将整个教室变暗,使用手电筒将灯光照射在机器人上,让孩子们看见不同的图案和光影效果。

在活动过程中,老师可以根据孩子们自己的探究发现,适时引导他们探讨探究,引导他们识别不同形状和颜色之间的关系,并鼓励他们开展创新性的思考,自由设计机器人的造型和构建方式,进一步提高孩子的造物力。

3. 总结环节(15分钟)在对话、展示及分享的过程中,集体总结了本活动中涉及到的各项知识和技能,老师在活动总结时也可以对幼儿的机器人进行文字、图画展示,采取互动的方式与孩子们共同探究本次活动中所需要的知识和能力点,并再次温习辩证法思维和创新思考的特点。

三、教学问题及解决方法因为这个玩具需要在暗室中使用,容易引起孩子的不安和恐惧情绪,老师可以可以通过游戏的模式 as a way 对孩子们进行引导,如猫捉老鼠以及介绍充分的光明安全,并通过提前进行深度的家长沟通或参与与家校合作会议等,将父母放心安排孩子有个好的体验环境。

幼儿园科学机器人探险:机器人科学探究教案

幼儿园科学机器人探险:机器人科学探究教案

文章标题:幼儿园科学机器人探险:机器人科学探究教案一、引言科学和技术的发展已经深刻地改变了我们的生活,而机器人科学作为一个重要的领域,也逐渐进入了我们的视野。

在幼儿园阶段,通过科学机器人探险教案的设计,可以引导幼儿在玩中学,培养他们的观察、探究和动手能力,促进他们对科学技术的兴趣和认识。

接下来,我们将深入探讨科学机器人探险教案的设计和实施。

二、教案设计1. 教学目标- 通过机器人探险活动,激发幼儿对科学技术的兴趣,培养他们的观察和动手能力;- 帮助幼儿了解机器人的基本原理,培养他们对科学的探究精神;- 促进幼儿协作与交流,培养团队合作意识和沟通能力。

2. 活动设计- 活动一:机器人认识游戏在游戏中,老师向幼儿展示不同类型的机器人,并引导幼儿发表对机器人的认识和看法。

通过讨论,激发幼儿对机器人的兴趣和好奇心。

- 活动二:动手制作机器人老师提供一些简单的材料,让幼儿动手制作自己的小型机器人。

在动手制作的过程中,幼儿可以感受到机器人的结构和原理,培养他们动手能力和创造力。

- 活动三:机器人探险小组游戏将幼儿分成小组,每个小组设计一个机器人探险任务。

通过分工合作,小组成员可以扮演不同的角色,如机器人探险员、指挥官等,培养他们的团队合作和沟通能力。

三、教案实施在实施教案时,老师需要引导幼儿在观察、探究和动手制作中,提出问题、解决问题,探索机器人科学的奥秘。

在活动结束后,通过回顾性的讨论,总结幼儿的学习收获和成果,帮助幼儿对机器人科学有更深刻的理解。

四、个人观点机器人科学探究教案作为幼儿园教育的一部分,将科学知识与幼儿的生活实际结合起来,有利于提升幼儿的学习兴趣和能力。

通过动手制作机器人和设计机器人探险任务,可以培养幼儿的观察、探究和团队合作能力,促进他们对科学的理解和热爱。

总结:通过机器人科学探究教案的设计和实施,可以激发幼儿对科学技术的兴趣,培养他们的观察、探究和动手能力,促进他们对科学的认识和理解。

这样的教育方式有利于培养具有创新精神和团队意识的下一代人才,是非常有意义和价值的。

现代机器人的种类

现代机器人的种类

现代机器人的种类
现代机器人的种类繁多,主要可以分为以下几类:
1. 工业机器人:是一种用于工业制造的机器人。

主要用途包括零部件的生产、组装和加工等。

工业机器人通常采用多自由度结构、灵活的末端执行器、高精度控制系统等。

2. 服务机器人:是一种用于为人类服务的机器人。

主要应用于医疗、教育、餐饮、家居等领域。

服务机器人通常具有人形外观、语音识别、视觉识别、情感交流等特点。

3. 农业机器人:是一种用于农业生产的机器人。

主要用途包括种植、采摘、喷洒农药等。

农业机器人通常具有自主导航、精准作业、数据采集等特点。

4. 消防救援机器人:是一种用于消防救援的机器人。

主要用途包括火灾扑救、搜索救援等。

消防救援机器人通常具有耐高温、抗爆炸、自主导航等特点。

5. 探险机器人:是一种用于探险作业的机器人。

主要用途包括海底探测、太空探索等。

探险机器人通常具有自主导航、远距离控制、环境适应等特点。

除了以上几类机器人外,还有许多其他种类的机器人,如智能家居机器人、教育机器人、娱乐机器人等。

未来,随着科技的不断进步,机器人的应用领域也将越来越广泛。

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第十六课机器人探险 (教案)

第十六课机器人探险 (教案)

浙教版信息技术九年级第十六课时教学设计如果一个人在漆黑的迷宫场地中寻找出口,怎么才能走出迷宫呢?一般的,人会通过手的触摸来寻找行走路线,沿迷宫围墙的某一侧行走可以使机器人走遍迷宫的每个地方,这是走迷宫的一般方法。

我们称沿左侧墙壁行走的方法为左手法则,称沿右侧墙壁行走的方法为右手法则。

假设机器人按左手法则行走,用左侧的红外去判断左侧的墙壁,以确定前进的方向,同时用前方的红外避免在前进的过程中撞到前方拐弯处的墙壁。

请两个同学来给大家展示,分别从讲台的一端走到另一端,为了模拟漆黑的迷宫,请两位同学闭上眼睛,靠你的左手或右手感知与墙面的距离,从起点走到终点三、讲解左手法则、右手法则前进方向的左侧墙面行走的方法为左手法则,沿前进方向的右侧墙面行走的方法为右手法则。

如果按左手法则行走,那么根据前方和左侧墙面的情况确定运动状态。

1、当前方有墙时,向右转;2、当前方没有墙时,判断左侧是否有墙面,且距离适当,前进。

如果靠左侧墙面太近,机器人容易墙面摩擦,影响速度,此时转向右前方。

当离左侧墙面太远时,转向左前方,靠近墙面。

四、设计流程图如图所示,我们要了解红外传感器的安装位置根据安装位置,我两位同学上台演示过程,其他同学观看,并表述行走的过程聆听回顾过程理解左手法则的过程通过比赛的形式促进小组合作完们可以设计出机器人走迷宫的流程图:用到了我们学习过的循环、分支结构。

四、项目实施根据上述分析和流程图,结合下表准备机器人硬件、活动场地、编写程序、调试机器人,完成探险任务。

五、亲自动手,制作迷宫机器人1、搭建机器人——要保存机器人文件2、编写机器人——保存程序文件3、机器人会碰到墙壁怎么办4、仿真比赛——能完成任务吗?用时多少?六、拓展思考:迷宫机器人和循迹机器人结合可以完成哪些任务?搬东西、灭火等小组通过仿真软件搭建机器人、完成走迷宫任务成走迷宫任务给机器人走迷宫增加任务,引出下一节课的学习内容,机器人灭火课堂小结板书。

自动化技术在人类探索中的应用从智能太空探测器到智能探险机器人

自动化技术在人类探索中的应用从智能太空探测器到智能探险机器人

自动化技术在人类探索中的应用从智能太空探测器到智能探险机器人自动化技术在人类探索中的应用:从智能太空探测器到智能探险机器人在人类历史长河中,对未知的探索一直是人们的热切渴望。

随着科技的进步,自动化技术成为人类探索的得力工具。

从智能太空探测器到智能探险机器人,自动化技术的应用赋予了人类更大的探索力和探索范围。

本文将介绍自动化技术在人类探索中的应用,并讨论其带来的影响。

一、智能太空探测器的应用太空探索一直是人类向未知领域迈进的重要途径。

自动化技术的应用使得太空探测器具备了更高的智能化和自主性。

例如,人类探索火星的成功例子就有多个。

智能太空探测器能够通过搭载各种传感器和设备,对目标星球的大气、温度、地形等进行探测和分析。

它们可以自主地进行航行、避开障碍物,甚至根据环境变化作出相应的决策。

这种自动化技术的应用,大大提高了太空探测器的任务效率和科学性,为人类带来了更多关于宇宙起源、行星形成等重要科学问题的答案。

二、智能探险机器人的应用自动化技术在地球上的探索中同样发挥着重要作用。

智能探险机器人是指通过自动化技术实现智能化操作和自主行动的机器人。

它们能够在恶劣环境下代替人类进行探险任务,如高温、高压、无氧等环境。

智能探险机器人不仅能够完成人类难以达到的深海探索,还可以进行极地考察、火山地质勘测等工作。

这种技术的应用不仅提高了探险的安全性,还有效减少了对人类生命的风险。

三、自动化技术应用的优势自动化技术在人类探索中的应用具有多重优势。

首先,它们能够处理大量的数据和信息,从中提取有用的知识和规律。

这对于科学研究和人类知识的积累具有重要意义。

其次,自动化技术的应用能够实现任务的高效执行和准确控制,大大提高了探索的效率和结果。

再次,它们能够在危险和恶劣环境下代替人类进行探险任务,减少了对人类生命的威胁。

此外,自动化技术的应用也促进了人类对科技的不断发展,推动了人类社会的进步。

四、自动化技术应用的挑战和反思尽管自动化技术在人类探索中的应用取得了重要进展,但也面临着一些挑战和问题。

小小发明家创意玩具设计

小小发明家创意玩具设计

小小发明家创意玩具设计玩具是儿童成长过程中的重要伴侣,既能增加儿童的乐趣,又能促进他们的想象力和创造力的发展。

在这个信息爆炸的时代,越来越多的小小发明家通过设计创意玩具,为世界带来了无限的惊喜和乐趣。

本文将为大家介绍几个小小发明家的创意玩具设计。

一、光动力悬浮车小明是一位创意玩具设计师,在他的设计作品中,最受欢迎的是一款光动力悬浮车。

这款玩具车可以利用太阳能或室内光线进行充电,然后靠光能推动悬浮车在地面或地图上悬浮移动。

通过这款玩具,小明希望能引起孩子们对清洁能源的关注,同时也激发他们对科学技术的兴趣。

二、音乐果冻贩卖车小红是一位音乐爱好者,她设计了一款音乐果冻贩卖车。

这款玩具车可以播放各种音乐,同时也可以制作出各种口味和形状的果冻。

孩子们可以通过按下不同的按钮来选择自己喜欢的音乐和口味,然后玩具车会自动制作出对应的果冻。

这款玩具不仅能培养孩子们的音乐和动手能力,还能带给他们甜蜜的味觉享受。

三、智能探险机器人小杰是一位对科幻和探险充满向往的小小发明家,他设计了一款智能探险机器人。

这款玩具可以根据孩子们的喜好设定目的地和任务,然后机器人会自动规划路线,带领孩子们开展探险冒险。

机器人还配备了摄像头,可以实时传输图像和记录视频,让孩子们感受到真实的探险乐趣。

通过这款玩具,小杰希望能激发孩子们的勇气和探索精神。

四、可变形拼图玩具小芳是一位喜欢挑战的小小发明家,她设计了一款可变形拼图玩具。

这款玩具由多个形状各异的拼图块组成,孩子们可以根据自己的想象力和创造力,在规定的时间内拼出一幅完整的图案。

拼图块可以灵活变形,让孩子们可以创造出各种不同的图案和造型。

通过这款玩具,小芳希望能培养孩子们的空间想象力和逻辑思维能力。

五、STEAM科学实验工具箱小智是一位热爱科学的小小发明家,他设计了一款STEAM科学实验工具箱。

这款工具箱包含了各种科学实验工具和材料,孩子们可以通过使用这些工具进行各种有趣的科学实验。

工具箱还配备了详细的实验指导书,让孩子们能够简单易懂地进行实验,同时也能培养他们的科学研究和解决问题的能力。

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探险机器人随着社会的向前发展,人们的生活水平不断提高。

人类早就渴望有个机器的装置来解放人的枯燥甚至危险的工作。

随着科学的技术的发展,各个学科的共同进步,机器人这个概念被提了出来。

机器人是综合了人的特长和机器特长的一种拟人电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力。

并非是常人理解简单意义上代替人工的劳动。

从某种意义上说它也是机器的进化过程的产物,它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。

有必要先了解机器人的概况。

自从七十年代工业机器人应用与工业生产以来,机器人对工业生产的发展,劳动生产率、劳动市场、环境工程都产生了深远的影响。

几十年来,机器人技术以惊人的速度发展起来。

第一代示教机器人已广泛应用于生产;第二代具有感知的机器人的研究已取得了很大的突破;第三代类人智能机器人的研究已成为许多国家的高科技前沿项目之一。

在核工业场所,深海石油平台的维护、战场上排雷、弹药运输、火场救火等方面,机器人相对与人类来说都有很大的优越性。

机器人在其他工农业领域也正有越来越广泛的应用。

人们对未知险情世界的了解和探索。

怎样解决人不能进入得危险区域,最大程度上减少探险时可能对人身造成的伤害。

探险机器人成为他们首选产品。

所以市场对各种探险机器人需求越来越大。

各种性能机器人的开发也成了研究热点。

未来的机器人都是朝着节能化,高级智能化,超级微型化方向发展。

的探险机器人起步比较早并且有着下面几个发展特点和趋势:(1)性能可靠,功能全面,精确度高;(2)机器人语言研究发展较快,语言类型多、应用广,水平高居世界之首;(3)智能技术发展快,其视觉、触觉等人工智能技术应用到探险机器人的装置中(4)高智能、高难度的军用探险机器人、太空探测机器人等发展迅速典型用于扫雷、侦察、太空探测方面。

(5)系统向基于机的开放型控制器方向发展,趋于标准化、网络化;器件高度集成化,提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。

(6)机械结构向模块化、可重构化发展。

下位机是整个系统的主体部分,所有探测数据工作全部由它完成。

由轮式装置作为载体,89C58 单片机作为中央处理器。

配合各种传感器模块。

下位机是整个系统的主体部分,所有探测数据工作全部由它完成。

由轮式装置作为载体,89C58 单片机作为中央处理器。

配合各种传感器模块。

本章介绍了下位机的整个硬件与软件设计部分。

系统组成框如图图 2.1 系统组成框架图虽然探险机器人的机械、电气和计算的结构千差万别,但大多数有四个共同的主要部件:(1)机械手(机械单元);(2)一个或一个以上的传感器;(3)控制器(大脑);(4)动力源。

(一)机械手它是机器人的工作装置,以关节连在一起的许多连杆集合体,形成开环的运动学链系,包括齿轮、联轴器等。

它在各个方向都能运动,而这些运动认为是机器人在“做工”。

按关节—连杆结构所构成的机械手,一般有三个主要结构部件,即臂、腕和手。

除大多数机械手还含有使各种机械部件产生运动的装置,这些装置称为驱动部件,可以是气动的、液压的或电动的。

它们总是直接或间接地与臂的不同机械连杆或关节(轴)连结在一起。

在间接连结的情况下,可以使用齿轮、皮带、链条、谐波驱动装置或丝杠来传动。

(二)传感器传感器将有关机械手的信息传递给机器人的控制器。

信息传递可连续进行,或在预定动作终了时进行。

近代机器人所用的传感器可分为视觉和非视觉两大类。

视觉类包括光导摄像管、电荷耦合器件或电荷注入器件、摄像机。

非视觉类包括限位开关、位置传感器、速度传感器以及力和触觉传感器。

它们用于跟踪、目标识别或目标捕获。

(三)控制器机器人的控制器一般执行三个功能:1、使机械手各部件按规定程序在规定的点开始和结束动作;2、将位置和程序的信息存储在存储器中;3、是机器人通过装在工作区域的传感器了解“外部”环境并相互联系。

机器人控制器一般有以下几种:简单步骤顺序控制器;启动逻辑系统;电子程序控制器;微型计算机;小型计算机。

(四)功率变换单元它为机械手的驱动部件供给必需的能量,对于伺服电机驱动系统是功率放大器,对于气动或液压设备,可以是装在远处的压缩机。

温度传感器温度传感器 18B20 芯片的介绍公司生产的型号为 18B20 是 18 系列数字化温度传感器。

具有单总线接口,工作温度范围是 55℃~125℃,在 30℃~85℃范围内温度测量精度为18±0.5℃,可直接将温度转换值以 16 位二进制数字码的方式串行输出,因此特别适合单线多点温度测量系统;具有温度报警功能,用户可设置最高和最低报警温度,且设置值掉电不丢失;18B20 数字温度传感器提供 9 位(二进制)温度读数,指示器件温度,所以无需转换。

为了在总线上可以分布多个 18B20 不产生混乱,因此每一个 18B20 在出厂时已经给定了唯一的序号因此从理论上说任意多个 18B20 可以连接在一条单线总线上。

图 2.10 18B20 引脚及外形图温度传感器的硬件设计18B20[12]有两种工作模式,寄生电源工作方式与外接电源工作方式。

本系统采用外接电源的电路图如图 2.12 所示图 2.12 18B20 与单片机的连接图中电源可以用(+3V~+5V)电源供电。

P3 用于单片机与 18B20 的通信线,负责两者的数据交换。

R5 为上拉电阻将数据信号线的电平往上拉本系统里选择的是 4.7K。

温度传感器的软件设计18B20 与单片机的接口协议[21]是通过严格的时序来实现的,18B20 数据的写入与读出都是由主机读写特定的时间暂存器完成的。

18B20 和计算机之间在工作过程的协议主要有初始化,存储器操作命令,存储器操作命令。

具体编程思路流程图如图 2.13 所示:图 2.13 读取 18B20 的程序流程图模块仿真及调试结果如图 2.14 所示仿真 18B20 运行的电路,该电路是一个子项设计内容是个智能温显水位系统。

借助这个电路对 18B20 的温度读取,及限温警报功能。

仿真初期由于不能正确对高速暂存器中十六制数据正确转换,最终不能正确进行数码显示。

后来通过寄存值分析做了纠正,显示正常,探险机器人的这部分工作正常图 2.14 基于 18B20 智能温显调试电路超声波测距超声波测距介绍超声波测距[16]是一种利用超声波的可定向的发射、指向性好等特点,结合电子计数,微电子技术实现的非接触式的检测方式。

在使用中不受光线,电磁波,粉尘等外界因素的影响。

用单片机作为处理单元使之信息处理简单、成本低、速度快。

起到了很好的避障及探测前方距离的功能。

超声波产生原理超声波发生器如图 2.15 所示:图 2.15 超声波转化结构图超声波发生器内有两个压电晶片和一个共振板。

当它的两极外加脉冲信号的频率等于压电晶片的固有振荡频率时,压电晶片将会产生共振,并带动振动板振动,这样就产生了超声波。

反之,如果在两电极之间未加外加电压,当共振板接收到超声波时,将压迫压电晶片作振动,将机械能转化成电信号,就成为超声波接收器。

其宽度称为发射超声波的时间间隔,被测物距离越大,脉冲宽度就越大。

输出脉冲个数与被测距离成正比,超声波发生器可以分为两类:一类是用电气方式产生超声波,一类是用机械方式产生超声波。

本系统属于近距离测量,可以采用常用的压电式超声波换能器来实现。

超声波是指频率为 40 的机械波。

为了以超声波作为检测手段,必须产生超生波和接收超声波。

完成这种功能的装置就是超声波传感器,习惯上称为超声波换能器或超声波探头。

超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化,即在发射超声波的时候,将电能转换,发射超声波;而在收到回波的时候,则将超声振动转换成电信号。

由单片机为主控芯片,其产生的方波信号频率与超声发生头的频率要一致。

超声波测距原理超声波测距适用于高精度的中长距离测量。

因为超声波在标准空气中的传播速度为 331.45 米/秒,由单片机负责计时,本单片机使用 12.0M 晶振,所以此系统的测量精度理论上可以达到毫米级。

在应用测距时关键的地方就是要测出超声波发射到遇到障碍物之后返回的时间,把这个时间除以二便是单程时间。

由这个单程时间乘以超声波相应的传播速度就得到了两物之间的距离了。

由于超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播距离远,因而超声波可以用于距离的测量。

利用超声波检测距离,设计比较方便,计算处理也较简单,并且在测量精度方面也能达到要求。

超声波测距功能实现超声波检测系统由超声波发射电路和超声波检测接收电路组成。

接收电路中使用了一块 20106A 红外接收芯片。

该芯片是参考红外转化接收期刊的电路采用集成电路,这是一款红外线检波接收的专用芯片,常用于电视机红外遥控接收器。

考虑到红外遥控常用的载波频率 38 与测距超声波频率 40 较为接近,可以利用它作为超声波检测电路。

实验证明其具有很高的灵敏度和较强的抗干扰能力。

适当改变 C 的大小,可改变接受电路的灵敏度和抗干扰能力。

采用89C58 来实现对 20106A 红外接收芯片和 4010 系列超声波组成转换模块的控制。

单片机通过 P 口引脚经反相器来控制超声波的发送,然后单片机不停的检测 0 引脚,当 0 引脚的电平由高电平变为低电平时就认为超声波已经返回。

计数器所计的数据就是超声波所经历的时间,通过换算就可以得到传感器与障碍物之间的距离。

如图 2.16 示意了超声波测距的原理图 2.16 超声波测距原理图超声波发射与接收硬件电路设计如图 2.17 中所示硬件电路联接图中超声波的发射电路中应用了反向器,目的在于利用它可以起到鉴相能力,同时增加发射头的驱动电流。

在超声探测电路中, 发射端输出的脉冲为一系列方波,方波的产生可以编程由单片机的 P0 输出,也可以由时基电路 555 制成频率为 40。

图 2.17 超声波发射电路红外遥控通信部分红外线技术主要是应用在无线通信中断而控制机器人主体在险情或者人不能及区域需要控制召回情况下使用。

红光的波长范围为 0.62μm~0.76μm,比红光波长还长的光叫红外线。

红外线遥控器就是利用波长 0.76μm~1.5μm 之间的近红外线来传送控制信号的。

红外线的特点是不干扰其他电器设备工作,也不会影响周边环境。

如图 2.28 是本系统红外遥控器整个电路图,在键盘部分设定 6 个按键用来分别表示,左进,左退,进,退,右进,右退。

各个键用来控制探险机器人的不同运动方向。

图 2.28 红外遥控器硬件电路图接收电路应用了一体化红外线接收器俗称电视接收头是一种集红外线接收和放大于一体,不需要任何外接元件,就能完成从红外线接收到输出与电平信号兼容的所有工作。

其输入口直接接到单片机 P 口就可以了。

红外遥控系统软件设计红外控制的功能模块软件包括发射部分与接收取部分。

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