导游机器人硬件系统设计.doc

目 录 摘要....................................................... I ABSTACT...................................................Ⅱ 一、绪论..........................................................1 (一) 课题背景....................................................1 二、导游机器人导航系统........................................3 (一) 移动机器人的运动学研究.........................................3 (二) 光电反射式导航系统............................................5 1. 移动机器人导航技术............................................5 2. 光电反射式路面导航.....................................6 (三) 基于传感器信息的障碍物检测.....................................7 1. 超声波测距子系统.......................................7 三、导游机器人硬件系统设计.....................................9 (一) 电源管理.....................................................9 1. 主电源部分.................................................. 10 (二) 开关量输入............................................11 (三) 控制系统设计..........................................13 (四) 程序设计及应用........................................14 1.看门狗技术.............................................16 四、结 论.......................................................17 五、参考文献...............................................18 六、致 谢.......................................................19摘 要 论文首先讨论了机器人技术的发展，及应用情况。介绍了机器人自始至今的三个发展阶段。陈述了国外研究成果和动向，并介绍了我国机器人研究进展情况和战略规划。 第1章首先简要陈述了机器人研究的背景知识。接着分析了导游机器人的特点，并由此确立了导游机器人系统的总体设想。即根据模块化设计理论，采用C/S结构体系的思想，服务器与客户端之间通过RS232通讯。底层控制系统以单片机AT89C52为核心。从而拟定了导游机器人研制的框架和思路。 第2章详细分析了导游机器人的导航系统。首先从独立双轮驱动的运动学模型出发，对运行速度和角速度之间的关系进行了探讨，指出其控制系统是一个复杂的非线性系统。接着详细介绍了基于光电反射式机器人导航系统的设计和实现。最后，重点论述了机器人运动过程中基于传感器信息的障碍物检测系统。其中详细阐述了超声检测的原理和实现，并讨论了提高传感器检测精度的改进方法。第3章则对机器人硬件系统的设计展开了论述，分析了导游机器人设计思想的可行性，并从硬件实现。主要从电源管理，控制系统设计、看门狗技术、开关量输入等4个方面分别进行论述。 关键词: 自主式移动机器人；控制系统；硬件设计 ABSTRACT It firstly discusses the robot technology development, and application. Robot were introduced from the beginning has three stages of development. Stated the foreign research achievements and trends in China are introduced, and the robot research progress and strategi