視覺制導(dǎo)課程論文

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1、機(jī)電一體化與機(jī)器人技術(shù)姓名：學(xué)號(hào)：同組成員：完成日期：目錄?硬件平臺(tái)綜述??…1?1機(jī)電一體化方面1.2小車整體組成二.方案論證62」比賽要求2.2方案的制定與論證三.方案實(shí)現(xiàn)完成情況五?總結(jié)5.1不足的或者可以改進(jìn)的地方5.2個(gè)人的心得與體會(huì)六.附錄7小車代碼7七.參考書目9硬件平臺(tái)綜述1.1機(jī)電一體化方面機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械技術(shù)、電工電了技術(shù)、微電了技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行冇機(jī)地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實(shí)際中去的綜合技術(shù)。它著重以電子碩件、電腦程式或軟件，對機(jī)械進(jìn)行控制，有

2、別于以往機(jī)械工程?？戚^少觸及電子方面?，F(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備幾乎可以說都是機(jī)電一體化的設(shè)備。當(dāng)中較為人熟悉的機(jī)電一體化成品為機(jī)器人，其技術(shù)亦會(huì)應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中所使用的機(jī)械臂及生產(chǎn)線自動(dòng)化上。不單在工業(yè)生產(chǎn)上，在一般我們常接觸的，如小至體內(nèi)微血管手術(shù)機(jī)械臂，大至航天飛機(jī)、空間站都有應(yīng)該其技術(shù)?，F(xiàn)時(shí)不少固有的產(chǎn)品亦開始加入自動(dòng)化控制的元件，如汽車及鐵路。機(jī)電一體化系統(tǒng)一般曲五大要索組成，分別是結(jié)構(gòu)組成要索、動(dòng)力組成要素、運(yùn)動(dòng)組成耍素、感知組成要素、職能組成要素五大組成要素有機(jī)結(jié)合而成。機(jī)械本體（結(jié)構(gòu)組成要素）是系統(tǒng)的所

3、冇功能耍素的機(jī)械支持結(jié)構(gòu)，一般包括有機(jī)身、框架、支撐、聯(lián)接等。動(dòng)力騾動(dòng)部分（動(dòng)力組成要素）依據(jù)系統(tǒng)控制要求，為系統(tǒng)提供能量和動(dòng)力以使系統(tǒng)正常運(yùn)行。測試傳感部分（感知組成要索）對系統(tǒng)的運(yùn)行所需要的本身和外部環(huán)境的各種參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行檢測，并變成可識(shí)別的信號(hào)，傳輸給信息處理單元，經(jīng)過分析、處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息?？刂萍靶畔⑻幚聿糠郑毮芙M成耍素）將來之測試傳感部分的信息及外部直接輸入的指令進(jìn)行集中、存儲(chǔ)、分析、加工處理后，按照信息處理結(jié)果和規(guī)定的程序與節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令，控制整個(gè)系統(tǒng)有目的的運(yùn)行。執(zhí)行機(jī)構(gòu)（運(yùn)動(dòng)組成要

4、索）vBR＞根據(jù)控制及信息處理部分發(fā)出的指令，完成規(guī)定的動(dòng)作和功能。構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的五大組成要素其內(nèi)部及相互Z間都必須遵循結(jié)構(gòu)耦合、運(yùn)動(dòng)傳遞、信息控制與能量轉(zhuǎn)換四大原則。接口耦合：兩個(gè)需要進(jìn)行信息交換和傳遞的環(huán)節(jié)之間，由于信息模式不同（數(shù)字量與模擬量，串行碼與并行碼，連續(xù)脈沖與序列脈沖等）無法直接傳遞和交換，必須通過接口耦合來實(shí)現(xiàn)。而兩個(gè)信號(hào)強(qiáng)弱相差懸殊的環(huán)節(jié)Z間，也必須通過接口耦合后，才能匹配。變換放大后的信號(hào)耍在兩個(gè)環(huán)節(jié)之間可靠、快速、準(zhǔn)確的交換、傳遞，必須遵循一致的時(shí)序、信號(hào)格式和邏輯規(guī)范才行，因此接口

5、耦合吋就必須具有保證信息的邏輯控制功能，使信息按規(guī)定的模式進(jìn)行交換與傳遞。能量轉(zhuǎn)換：兩個(gè)需要進(jìn)行傳輸和交換的環(huán)節(jié)Z間，由于模式不同而無法直接進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和交流，必須進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換，能量的轉(zhuǎn)換包括執(zhí)行器，驅(qū)動(dòng)器和他們的不同類型能量的最優(yōu)轉(zhuǎn)換方法及原理。信息控制：在系統(tǒng)中，所謂智能組成要素的系統(tǒng)控制單元，在軟、硬件的保證下，完成信息的采集、傳輸、儲(chǔ)存、分析、運(yùn)算、判斷、決策，以達(dá)到信息控制的目的。對于智能化程度高的信息控制系統(tǒng)還包含了知識(shí)獲得、推理機(jī)制以及自學(xué)習(xí)功能等知識(shí)驅(qū)動(dòng)功能。運(yùn)動(dòng)傳遞：運(yùn)動(dòng)傳遞使構(gòu)成機(jī)電一體化

6、系統(tǒng)各組成要素之間，不同類型運(yùn)動(dòng)的變換與傳輸以及以運(yùn)動(dòng)控制為口的的優(yōu)化。而所謂機(jī)電一體化產(chǎn)品，是以單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)，部分是電；還有伺服電機(jī)這樣執(zhí)行機(jī)構(gòu)，二者統(tǒng)一丁一定的機(jī)械結(jié)構(gòu)下，并能完成特定的任務(wù)，構(gòu)成機(jī)電一體化產(chǎn)品。1.2小車整體組成視覺制導(dǎo)小車的基本組成部分是：1.單片機(jī)及時(shí)鐘復(fù)位電路P89V51RB22.電源電路LM2940CT（電源指示燈）3.串口通信及ISP接口4.藍(lán)牙接口5.外電源接口，開關(guān)6.排針（電機(jī)接口），面包板圖一：碩件標(biāo)識(shí)圖圖二：視覺制導(dǎo)小車整體圖1.2.1單片機(jī)電路板單片機(jī)P89V

7、51RB2FN具有IAP(在應(yīng)用中編程)功能，用戶通過在應(yīng)用程序屮調(diào)用IAP子程序，可實(shí)現(xiàn)有選擇的對FLASH塊進(jìn)行擦除和編程。我們可在KeiluVision4下用C語言和匯編語言混編的辦法實(shí)現(xiàn)IAP調(diào)用的方法。最后通過flashmagic就可將程序燒入單片機(jī)中，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制功能。1.2.2電機(jī)(1)電機(jī)技術(shù)規(guī)格：1.重量:45g2.扭力:3.4Kg-cm3.最大電壓：6V4.平均速度：60rpm5.運(yùn)動(dòng)角度：360度6.尺寸：40.5x20x38mm7.特性：側(cè)邊冇一個(gè)口J微調(diào)中立點(diǎn)(stoppoint)的可

8、變屯阻，口J控制不輸岀扭矩(2)電機(jī)的控制：1.下圖顯示信號(hào)是發(fā)送到與Pl_l連接的伺服電機(jī)的校準(zhǔn)信號(hào)，稱為零點(diǎn)標(biāo)定信號(hào)。伺服電機(jī)調(diào)節(jié)好之后，這個(gè)信號(hào)就可以指示電機(jī)保持靜止。這個(gè)信號(hào)是曲時(shí)間間隔為20ms的脈寬為1.5ms的一系列脈沖組成?！?.5ms—

9、15rnsPC3圖三：電機(jī)轉(zhuǎn)速為0的控制信號(hào)吋序圖實(shí)現(xiàn)的程序?yàn)椋簑hile(l){Pl_l=l；delay_nus(1