哈工大机械创新设计结题报告.pdf

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编号:2013-S41

机电工程学院大二年度

基于项目学习的机械创新设计大赛

结题报告书

项目名称:多功能收作业机器人

项目负责人:学号:

联系电话:电子邮箱:

院系及专业:机电学院工业工程专业

指导教师:职称:

联系电话:电子邮箱:

院系及专业:机电学院机械电子工程专业

哈尔滨工业大学机电工程学院制表

填表日期:2013年10月26日

项目名称:多功能收作业机器人

一、课题组成员:(包括项目负责人、按顺序)

姓名性别专业方向班级学号本人签字

二、指导教师意见:

签名:

年月日

三、院评审委员会意见:

评审主任签名(或盖章):

年月日

四、项目研究结题报告

1、课题背景

第六届全国大学生机械创新设计大赛的主题为“幻·梦课堂”,内容为“教

室用设备和教具的设计与制作”。我们根据对日常课堂教学和学习情况的观察,

和对未来若干年以后课堂教学环境和状态的设想,鉴于平常老师收取作业工作量

大,以及考试收发试卷时监考教师注意力难以集中(在收发试卷的同时,需要监

控考场秩序)的问题,设计制作了多功能收作业机器人(以下简称收作业机器人),

实现收取作业或试卷和清点数目两大基本功能。其中收取物品并搬运的功能是现

代生产技术中的重要组成部分,被应用于生产生活中的各个领域。清点数目功能

参照光电开关计数的工作原理,在现实生活中也已得到广泛应用。本项目便是将

这两部分巧妙组合起来,以实现自动收取作业、试卷及清点数目的功能,最终达

到减轻教师工作量的目的。

2、课题研究内容与方法

1.市场调研与产品用途

在平时上课过程中我们发现老师收取作业工作量大,以及考试收发试卷时监考

教师注意力难以集中(在收发试卷的同时,需要监控考场秩序)的问题,为解决

这一问题设计制作了多功能收作业机器人(以下简称机器人),实现收取作业或

试卷和清点数目两大基本功能。相信该机器人的出现定能成为未来智能教室的一

大亮点。该机器人的使用范围为教室、实验室等课堂教学环境。

2.产品设计方案

(1)功能设计

机器人功能设计思路框图如下:

电机

电机驱动

电源51单片机显示屏

光电传感器

循迹、定位计数

概述:运动部分:通过单片机设计程序,利用光电开关可以实现让小车巡线运动

及在固定位置停下的功能。计数部分:投放作业时,作业遮挡光电开关,光电开

关对其作出反应,实现计数的功能。两种功能相组合最终实现收作业机器人巡线

运动和计数的综合功能。

电路设计原理图如下:

电源模块:由于小车电机使用8.2V供电,其他模块都在5V电压下工作,所以整

个系统采用一块8.2V电池供电。将8.2V电压经过LM2940稳压后得到5V电压。

模块中电容用于滤波,排针接口用于方便临时

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