文档包括:

Word版说明书一份，共43页，约21000字

 

CAD版本图纸，共2张



 

 

摘    要

 

本设计的研究内容是视觉导航履带式移动机器人小车的研究设计，其核心内容是应用单片机控制电机实现机器人小车的左转弯、右转弯、前进和停止等动作。

    论文内容包括四个部分：简要介绍了移动机器人研究背景、意义、现状及发展前景，视觉导航履带式移动机器人小车的设计原理及方案，机械部分的结构设计，控制系统设计和视觉系统设计。论文详细地介绍了移动机器人机械部分的结构设计。

设计小车利用履带式底盘作为机械装置，采用双驱控制，加装视觉摄像头、控制电机，编码器等装置实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。

主要设计内容包括：

1.机械结构设计：机器人采用两轮独立驱动的履带结构，动力源采用直流无刷电机，减速和传动装置采用齿轮传动，利用差速移动平台实现机器人的转向，选用增量式光电编码器进行对机器人速度的检测，实现机器人的定位。

2.控制结构设计：控制部分采用AT89C51型号单片机进行接受命令和产生驱动信号，电机的驱动部分采用L293D控制芯片，芯片利用接受到的单片机发出的信号来控制电机的转速。

3. 传感器部分：利用视觉传感器收集图像，送至上位机进行图像处理

 

关键词：移动机器人，运动控制，单片机控制，视觉系统

 

目    录

摘    要 I

ABSTRACT II

1 绪论 1

1.1机器人的研究背景 1

1.2机器人的研究意义 1

1.3机器人的研究现状及发展前景 2

2 视觉机器人设计方案的确定 5

2.1视觉移动机器人机械结构设计方案 5

2.2视觉移动机器人控制系统设计方案 8

2.3移动机器人的视觉系统设计方案 10

3 机器人机械部分的设计与计算 11

3.1电动机的选择与计算 11

3.2减速器的选择与计算 12

4机器人控制系统的设计与选型 27

4.1单片机 PIC16F877 27

4.2直流无刷电机 28

4.3开关电压调节器LM7805 29

5 移动机器人的图像处理技术 30

5.1图像的采集 30

5.2彩色图像灰度化 30

5.3灰度图像的平滑处理 31

5.4颜色模型转换 32

总    结 33

致    谢 34

参考文献 35

附    录1 36

附    录2 39