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怎样画机器人的教程如何在较快时间内学会做一个简单的机器人?

怎样画机器人的教程 如何在较快时间内学会做一个简单的机器人?

如何在较快时间内学会做一个简单的机器人?

很多初学者肯定一时兴起想起自己动手制作机器人,很多人可能会并不是嵌入式开发的业内人士,哪怕就没好像听说过单片机、步进电机这些名词;有的人一进来就打算做一个这个可以双足行走的人形机器人等等。

当然新手好是还是从小车开始。人形机器人可以说是一个系统的大工程,也不是一个人玩的下来的,但是资金上的投入又是都很浩大的。机器人小车技术门槛较高,资金投入也少,市场上的各种产品和零配件的支持也较低,不过可以不实现的功能并少的。

必须是理论部分——小车的控制结构。小车的整体控制系统

怎样画机器人的教程 如何在较快时间内学会做一个简单的机器人?

小车是怎莫来操纵的?为什么小车可以确定出障碍物后是可以自动的越过?

理论:控制工程——去处理自动控制系统各种工程实现问题的综合性工程技术。除开对自动控制系统再要求(即明文规定指标)、参与设计、构造、运行程序、分析、检验等过程。它是在电气工程和机械工程的基础上发展起来出声的。

闭环控制:闭环控制有反馈环节,通过反馈系统是系统的精确度想提高,响应延迟延长,更适合于对系统的响应时间,稳定性要求高的系统。

开环控制:开环控制没有反馈环节,系统的稳定性不高,响应延迟相对来说很长,精确度不高,建议使用于对系统的稳定性精确度要求不高的简单点系统。

像是一点奇怪一点儿的机器人小车是完整的闭环控制,也就是说它有一个反馈机制,会参照自己配备完善的各种传感器来读取文件环境信息,而且据这些环境信息来确定自己下一步的行动,改变好后将行动指令发给不能执行系统,使机器人表现出比较合适的动作。其实也有的机器人小车是开环压制,我就以前见过一个机器人小车配了一支笔,将机器人放进纸上,机器人一转,刷的帮一下忙在纸上画出一个圈来,其实导致摩擦力和机械误差等原因,画出来的圆圈很有可能不愈合,也很有可能不圆。当然了人家阿q都说了:“孙子才画的圆呢……”好像有点迷糊?没有关系,反正简单啊点说其实:机器人可以不分成三类三部分——传感器部分、控制器部分、执行器部分。

传感器部分:机器人用处读取文件各种外部信号的传感器,以及再控制机器人行动的各种开关按钮。形同人的眼睛、耳朵等感觉器官。

控制器部分:可以接收传感器部分传递回来的信号,并参照事前写入到的决策系统(软件程序),来做出决定机器人对外部信号的反应,将操纵信号邮箱执行器部分。好比人的大脑。

执行器部分:驱动机器人做出各种行为,除了发出各种信号(dnf图标发光二极管、发出声音)的部分,并且可以不根据控制器部分的信号按照自己的状态。对机器人小车来说,最基本的就是轮子。这部分就是说人的四肢一样的。

好的,现在我们来分析下机器人小车的避障行为控制:机器人正在穿行过程中(人在路上走),忽地接收到装在机器人前部的传感器发来的一个“左前方有障碍物”的信号(人眼发现到左前方有一根电线杆),我们准备好写在机器人控制芯片中的程序算法特别要求机器人发现左前方有障碍物就往右边转(人发现左前方有电线杆就应该是往右躲——什么,你也要继续往前走?那我就等一会儿听响了,哦原先你只是因为想看看上面的小广告……),压制芯片对机器人的驱动器——或者轮子,又或者双足——发出向右转的指令(人大脑能发出向右转的指令,简单通俗点说是“拐了拐了”),此时机器人的执行器部分估计立刻做出反应控制器的指令,改变你自己的状态,使机器人的前进方向转变,避开障碍物(恭喜你呀你,闪开了电线杆)。

怎么样,你是不是有了点机器“人”的意思?

这样这三部分是怎末直接联系起来的呢?很简单点:电!当然机器人小车就是一个电子作品,传感器将外部的光信号、声音信号、温度信号等全部转换成为控制部分可以给予的电信号,控制系统才发出的指令也各种电信号,是从想执行大多数变为电机输出的扭矩、声音、光信号等等。

下面我来共有推荐一下这三个部分。

传感器部分

传感器是机器人的眼睛,是想小车能完成有所不同的任务现在就要都会配备各种不同的传感器。

现在市场上林林总总的传感器多如过江之鲫,一般个人机器人爱好者你经常使用的有干涉检查传感器(对撞开关)、红外测障传感器、红外测距传感器、光敏电阻、电子温度计、电子指南针等等。

一般机器人得用传感器直接返回的信号分两种:一种返回值很简单,仅有两个状态:“有”或则“是没有”;“是”也可以“不是”;“0”也可以“1”。我像是养成的习惯把这种量一般称“状态量”。它所反映的是一种状态,只不过是简简单单的“是”或“否”。比如“机器人左边有没有障碍物”,“有没有声音信号”等。还有一个一种返回值回的是另一个己知范围内任意值,.例如一只光敏电阻直接返回的信号就可能会是0~5v范围内的不可以电压信号。我象把这种量称做“强度量”。它所上级主管部门的是一个比较有效范围内的强度。比如“机器人左边的障碍物有多远”,“现在的声音信号有多强”等。

“状态量”当时的社会的信息较简单啊,你所选的传感器也较简单啊,成本较低。而“强度量”反映的信息则较丰富地,或者的传感器的成本是会比较比较高,同样的给完全控制上也受到了更大的灵活性和复杂性。

下面我们来看一些具体用法的传感器:

撞击开关控制:电路常开,接触障碍物后相连,可以不用处检测机器人是否不可能发生碰撞。

光敏电阻:光敏电阻器是依靠半导体的光电效应压制而成的一种电阻值随入射光的强弱而转变的电阻器;入射光强,电阻增大,入射光弱,电阻速度变大。光敏电阻器一般主要用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。这个可以为了可以检测光线强度。

红外测障传感器:红外测障传感器借用红外线遇见障碍物会反射的原理,来检测检测某一方向上是否有障碍物的存在。

红外测距传感器:红外测距传感器借用红外信号遇上障碍物距离的有所不同反射的强度也有所不同的原理,参与障碍物远近的检测。红外测距传感器具备一对红外信号发射时与收不到二极管,发射出管发射地某一特定频率的被动红外信号,收得到管收不到这种频率的红外信号。

超声波测距传感器:超声波测距传感器利用声音在空气中的传输距离和传输时间成正比的原理,检测不同远近的反射遇上超声波反射回去的时间相同来怎么检测障碍物的距离。

是对传感器,很多人觉得只要看下文档,清楚怎莫用了就行。但我的建议是:反而要明白了怎摸用,的要知道其检测原理。只有深刻的认识了传感器的检测原理,才能具有好些的发散性思维。我举一个例子:上一次在学校继续开展机器人灭火比赛,我们用不厂家可以提供的地面灰度传感器靠着可见光反射来检测地面白线,效果始终不是很理想。当时有同学认真的研究了当时电机上配备的光电编码器,才发现其原理那是用来红外线在不同颜色的表明上反射率不同检测出口下高速旋转的电机上黑白两色的码盘来再测电机的旋转起来速度,抢先出手将光电编码器上的红外检测模块拆下了装在机器人底部,利用先检测地面白线,先检测效果下子再说很多。

购买途径:当地的电子市场,又或者网上购买(现在很多机器人商家应该有各种各样的传感器提供,当然原理和适用范围都差不多,很多都可以共用通用)。去购买时要注意传感器的电压范围和快速有效范围。

战神开发:图像识别利用一只摄像头,依据摄像头直接返回的视频信号,算出出各个不同物体距自己的距离以及其运动速度等等。要是你可以迈入这半步,那你,有一门叫做什么“机器视觉”的学科的大门也就向你敞开的大门了。

控制器部分

适合我机器人的控制芯片有很多:单片机、dsp、哪怕我们计算机上所用的cpu,都是可以。但是我们这里通常详细介绍的对于机器人小车的技术,因此把其他的先放一放,让我们把注意力放物美价廉的单片机上来。

单片机:单片机又称单片微控制器,它不是成功某一个逻辑功能的芯片,完全是把一个计算机系统集成到一个芯片上。总结概括的讲:块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发能提供了快捷方便条件。

小芯片有大智慧

单片机是自动控制系统中应用更加应用范围的控制芯片,现在就在我们身边的许多的电器中都有单片机的身影。想自己动手做机器人的话,你所选的单片机知识是不可缺少的。

系统的单片机知识我这里不想多说,打算对单片机系统有一个探索的理解,还是要找一本都很好的单片机教材一页页的看继续,网上的任何“技巧”“快速入门”(除开本文)都只能也算水果、零食之类,闲暇无事时是可以拿来开开胃,完全想吃饱了吃好点,那就要用大饼卷馒头就着米饭吃才行。

以上是基础的入门概念。

对刚拿回手的单片机芯片,开发人员要做的就是教廷单片机去处理各种各样的问题,给单片机都会配备上各种各样的扩展工具,使单片机是可以将急切的问题简单啊化,数字化。

单片机开发涉及两方面:硬件、软件。

单片机不只是其他电器,拿过锁舌就插在电源上就是可以可以使用,一大块空白的单片机想要使用,还不需要一些其他的电路来支持什么。一般来说,最基本的电路那就是单片机最大时系统:

有所谓的单片机最大值系统那是指这个可以让单片机工作下来的最基本的电路,在所有的单片机系统中,你都也可以能找到类似的电路。当然了它的原理,我这里就不累述了,找本书看去吧。

再推荐一些做机器人是需要的扩展电路:

程序上网下载电路:单片机终于要程序来完全控制,象大都在pc上c语言程序好程序,是从可以下载线来上网下载到单片机中不能执行。直接下载必须一个电路来接受,以前的大多做法是再连接到pc的串口,不过现在有很多实际usb下载程序的电路。

以上两个电路那是机器人开发所要的最基本的单片机电路,其他也许是还是需要一些电机驱动、a/d可以转换、开关选择等电路。

也许你些晕晕乎乎,这个可以有一点突然感到令人头痛了,这些电路是对一个从来不曾接近过单片机的新手来说可能有些头大,没什么关系,现在市场上有很多成熟的单片机开发系统收购,价格颇为低廉,如果想在底层电路上多花精力的话,到一些电子商务网站上去搜索下“单片机开发板”,一百多就是可以能买到功能相当价格公道,赠软件教程也有技术支持你服务的适用开发板了(肯定,你如果没有自己杀他的话,成本会稳定性更好)。

软件:说白了那是你自己给单片机开发的智能程序,让机器人可以不具备最简单的智能。千万不能看见了“智能”这两个字就觉得实在是太高深,看见了前面有电线杆很清楚要拐,这,那就是智能。

不同的单片机需要相同的开发环境,这个要在购买的时候就弄清楚,很多单片机公司也有自己配套的开发软件,很多全是可以在公司网站上免费下载。一般来说,国外的很多芯片公司在自己的网站上也有的很丰富和可以参照的资料,抱本英汉词典,将网站上的资料打开浏览器帮一下忙,然后你就会发现一切都变的非常很简单。

以前一提起过单片机开发可能会突然想起汇编语言,那时候的芯片成本很高,芯片的运算开销和存储开销都要精打细算过日子,高效率的汇编语言是单片机的最佳选择。而现在不断芯片成本的降低,开销问题也不再是制度制约单片机程序开发的瓶颈,所以才很多类c或product语言的开发环境都也又出现。如果能有一定的程序开发基础,对单片机的各种引脚充足比较熟悉,那就完全相信写出了什么一个简单智能程序将是容易的事。

可以购买途径:电子市场或者网购。现在单片机的价格早就极其价格相对低廉,价格上不需考虑太多,关键是要选择类型一款比较好的,资料较少,上手容易的就可以。就机器人开发来说,要行最简形矩阵200以内几个条件:有程序上网下载线,这个可以方便啊的将程序从pc上上网下载到单片机上;集成主板了a/d转换的;有pwm作为输出(便于日后压制电机)。

武神开发:单片机终究能力太远,是想做一些运算量较大的应用时(的或音频视频的处理),就要一些更高端点的芯片,例如dsp等,也可以干脆直接把你的电脑机箱加上几个轮子,让你的电脑跑不快吧!

执行器部分

对此机器人小车来说,最基本的执行器部分那是轮子。要有轮子,小车才能被称作小车。这部分很可能又是各位爱好者最犯愁的部分,传感器和控制器大街上也有的卖,而象比较适合机器人小车上专用轮子,机械结构,车体等部分却会很难觅到。找人订作成本极高,现在很多朋友都用玩具小车来接受怎么改装。其实现在巳经开始有机器人小车底盘大量收购,只不过在电子市场会很难见到,多数都要在网上一些教育机器人公司的网店里邮购。

机器人广泛的电机可分三种:大多数的直流电机、步进电机、伺服电机。

直流电机:输出或再输入为直流电能的旋转电机,称为直流电机,它是能实现直流电能和机械能互相转换成的电机。当它作电动机运行时是直流电动机,将电能转换为机械能;作发电机运行时是直流发电机,将机械能转换为电能。

步进电机:步进电机是将电脉冲信号转化为角位移距离或线位移距离的开环控制元件。在非超载了的情况下,电机的转速、再继续的位置只它取决于脉冲信号的频率和脉冲序列数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过身子一个步距角。这一线性关系的存在,加上步进电机仅有周期性的误差而无提升误差等特点。以至于在速度、位置等操纵领域用步进电机来再控制变的更加的简单点。

伺服电机:伺服电动机又称不能执行电动机,在自动控制系统中,使用较多执行元件,把所通知的电信号转换的成电动机轴上的角位移方向或角速度输出。两类直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速伴随着转矩的增加而匀减速下降。

这三种电机一般来说成本是直流lt马达驱动lt伺服,再控制精度是直流lt大力矩lt伺服(其实也有不像是的时候,并不是说伺服电机就一定会比步进电机贵)。

初学者对单片机控制电机不太认识,手动档可以先用单片机输出的pwm信号来控制直流电机,更一系列可以试着控制步进电机,以求更高的控制精度。是对小车的运动驱动安装来说,一般也可以选用天然直流电机或步进电机,而伺服电机像是用在机械臂上,为了得到最精确的旋转角度。

就像单片机要实际驱动电路来压制步进电机、伺服电机。有专门买的模块来负责驱动电机,单片机只必须为这样的模块提供给是有频率的驱动信号和压制信号就可以了。网上相关的资料很多,大家不需要的话这个可以去自己找帮一下忙。

去购买途径:电子市场、五金商店、网购、旧家电。

终极开发:当你可以不自如地的控制机器臂的时候,你会发觉,一个类人机器人将再次遥远。

其他的具体方法驱动装置还有一个机械臂机械手等,装在小车上去抓取东西。是可以自己依靠伺服电机开发(初学者建议绕行线路),也可以不中,选择市面上的凝结产品,这些产品象都有完整的文档,详细阅读,使用站了起来大都很方便些的。

最后再介绍帮一下忙电子元器件开发。

皱起眉头电路,可能会很多朋友简单的方法想起来的就是淡蓝色的印刷电路板,现在很多电子市场都有人是可以依据什么你的电路图为我加工印刷电路板。当然了在设计阶段,很多东西都会改来改去,有时候都去重新制作电路板效率和成本也是大问题,一般在电路开发中,有一种专业点的实验板(也叫面包板),合适在开发阶段在用。

附赠:

新手入门专用的《机器人制作天空宝典》和《智能机器人边学边做》直接下载:

《机器人制作天空宝典》

《智能机器人边学边做》

用autocad画机器人模型?

我的建议是你先在稿纸上画画草图,直接画立体图,画完之后再倒cad省事省钱简单点。

我门厂的非标业务设计全是这样。

先出proe图,再出cad图发出去外协加工。

机器人单片电机传感器信号


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