协同组网机器人设计

协同组网机器人设计

一、选题简介、意义

城市建设，越来越多的学校，医院，酒店，商场，写字楼等大型建筑如雨后春笋般拔地而起。同时也有一些问题渐渐暴露出来，比如大厅，走廊，停车场等大面积的地方需要及时细致地清扫，这需要花费大量的人力，物力，财力，而且效果还不见得很好。

随着时代的发展，居民生活水平的提高。在追求更高品质的生活的路上，人们对生活，工作环境的舒适性，整洁性等要求越来越高。

随着薪资结构的调整，城市居民的收入水平也水涨船高，用工人力成本大大增加。现在光靠人力清扫，在速度，效率，稳定性，性价比等方面都不怎么尽如人意。

随着科学技术的发展，为人们解决这个问题提供了更多的可能，国内外很多机构，企业都在大力研发智能扫地机器人，洗地机等自动化设备，智能制造前景一片光明。设计更轻便，清洗效果更好，性价比更高的智能机器人，同时协同组网起来，将更方便更快捷更有效率的解决问题。

二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）

（一）课题研究

基于硬件的协同组网机器人的研究与设计

（二）主要研究内容

设计出智能洗地机器人，协同组网控制洗地机器人工作。

1.了解洗地机器人的结构特点，工作原理；

2.了解洗地机器人制作需要哪些元器件；

3. 选择哪些较适合制作洗地机器人的元器件；

4.信号输入/输出的处理；

（三）要解决的问题

1.洗地机器人元器件的选择；

2.洗地机器人的整体设计；

3.洗地机器人与网络的连接以及控制；

4.信号的传输处理；

（四）预期目标

1.设计出洗地机器人；

2.洗地机器人与网络连接；

3.洗地机器人能协同组网工作；

（五）研究步骤

第一阶段查阅资料对洗地机器人的结构特点，工作原理进行了解，对协同组网进行了解，撰写开题报告；

第二阶段确定应用系统要求、硬件的选择组合、进行控制程序代码编写；

第三阶段软硬件联合仿真；

第四阶段整理资料，完成毕业设计，准备毕业答辩。

三、设计（论文）体系、结构（大纲）

摘要

1 引言

1.1 概述

1.2 现阶段国内外智能洗地机器人

1.3 毕业论文研究的内容

2 总体设计方案

2.1 总体设计思路

2.2 方案论证与选择

（硬件模块、协同组网模块）

3 硬件组成

（硬件框图）

4 单元电路的设计

（控制电路、信号输出电路、信号接收电路）

5 软件设计

6 测试方案与测试结果

6.1测试方案

6.2 测试条件与仪器

6.3 测试结果及分析

7 参考文献

摘要

协同组网机器人是本设计中立意要研究的对象，协同组网机器人顾名思义就是利用多个机器人协同控制操作而达成某一项目标的设计，其中比较广为人知的就是足球机器人了，利用WIFI无线通信技术实现机器人之间的数据通信从而利用PWM调速功能控制电机结构达成对应的控制功能的实现，在本设计中利用单片机配合无线协同组网技术和红外遥控技术以及电机控制技术。在本设计采用的编程语言上没有选择执行效率更大的汇编语言，而是选用了C语言作为设计语言，C语言的结构分明，编写速度快，而且可移植性强。而单片机的软件编写环境则是选择了KEIL，利用KEIL强大的在线仿真功能，可以提前排除程序上的逻辑错误等问题，减少了设计的BUG的出现概率。利用软硬件计数构建一款功能使用设计合理的协同组网机器人设计。

关键词：WIFI无线数据传输；单片机技术；协同组网技术；PWM调速

第一章绪论

1.1 研究背景和现状

“智能智造”应时代潮流，显然也已经成为当下人们讨论的热点。近些年来，很多来自国内外的大小企业也都开始纷纷涉足这个行业。像美国以及许多欧洲国家也都长期处于领跑位置。例如，美国的微软、谷歌等等这些无论是在财力、人力、物力的方面都领先别人的国外顶尖企业, 也开始先后布局人工智能、无人机、无人车以及智能家居的研发中，当然他们的产品是与时俱进的，自然也抢占智能市场的份额。

除此之外，像日韩等其它国家的龙头如本田、三星等企业也正在加速发展该产业，都想着参与进来。我们国内的许多企业也都开始尝试。凭借着我们有着全球最大的市场，国内的创新创业的氛围以及多年来的人才培养和技术积累。

经调查显示，我国现在的智能机器人产品如雨后春笋般冒雨而出，但由于技术还不够成熟到位，也因此给人们带来烦恼。例如，常死机、不按原定路线操作运行或者工作效率低等问题。不过，经过时间的累积，技术日益成熟、性价比更高、人性化更多及操作起来更简便的产品也逐渐面向广大的消费群众。值得一提的是，现在国内许多国家级、省级的高等院校有关的电子类创新比赛也差不多和智能小车、自动控制这类的课题有关。各地方的院校对此方面的课题也是极其关注。

1.2 研究目的和意义

随着时代的发展，居民生活水平的提高。在追求更高品质的生活的路上，人们对生活，工作环境的舒适性，整洁性等要求越来越高。

随着薪资结构的调整，城市居民的收入水平也水涨船高，用工人力成本大大增加。现在光靠人力清扫，在速度，效率，稳定性，性价比等方面都不怎么尽如人意。移动机器人可以让机器人突破距离的束缚，实现多区域的工作，从而替代人类前往环境恶劣或者危险系数太高的场景中去完成特定的任务，利用机器人来完成这一任务既可以提高任务的精准性和效率性又可以减低人类执行任务的风

险，除了在工业控制和野外作业方面的贡献以外，机器人还能满足人类的娱乐需求，在不断技术科技不断革新的现在机器人已经不在局限于大型的机器了，智能机械逐渐从大而笨重变化成为小而灵活，除了为大型工业和重工业以外还在小型的自动化控制市场占有一席之地，而且这个地位正随着机器人技术的发展变得越来越重，小型化的智能机器人与人们的日常生活紧密结合，并且其安全性更高，一些服务于日常生活中的智能机器人的出现替代了人类在日常生活中的部分琐事也替代人类完成更加危险的功能任务，譬如说遇到恐怖活动时候的，就再也不用拆弹专家冒着生命危险去拆弹了，仅仅需要一个智能化程度和灵活程度足够胜任拆弹任务的拆弹机器人，就可以很好的实现拆弹的任务，利用机器人去完成人们很难完成的任务，是一种进化的体现，本设计的研究目的和意义正是如此。

参考文献

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