邮政自动分拣机器人，智能救援机器人的设计解析

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自从1920年捷克斯洛伐克作家卡雷尔，恰佩克的《罗萨姆的机器人全能公司》问世，人们便对机器人充斥了理想与等候。跟着社会的不休开展，各行各业的分工愈来愈明细，机器人也能正在此中饰演紧张的脚色去替换人们的休息。与此同时，跟着科学技术的开展，探险、救灾、排爆等危险场所事情的机器人，和自动化出产中机器人的使用也日趋普遍。是以，智能救济机器人的研制已成为急需跟需要，文章便智能救济机器人的计划停止了商量。

1智能救济机器人的硬件计划

该智能救济机器人次要由电源模块、检测感到模块（实现巡线、避障、捡放硬币、测距功用）、声光报警模块、控制器模块、机电驱动模块、显现模块六部门构成，其布局框图如图1所示。

智能救济机器人悉数能量来源于位于机器人底部的六节五号电池，颠末传统的7805稳压电路给其单片机及核心传感器供电，其电路如图2所示。部门传感器采取5V低电压供电可以制止机器人过早检测障碍物而终止行进。

1.2检测感到模块

1.2.1巡线电路

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巡线模块咱们采取红外对管。红外对管由LED跟光电三极管构成，光电三极管依据从空中反射回来的LED的光的强度而转变踊跃基极电流。正在光电三极管基极接一上推电阻，则可依据基极电压的丈量断定反射光的强弱，强光解释探测器下方是红色，弱光解释下方光较弱，大部分光被黑线接收。关于输出的模拟信号，咱们将其引入五个电压比力器LM339停止处置惩罚。电压比力器LM339的一输入端接红外对管，另一端接滑动变阻器，经由过程对滑动变阻器的调节可以实现对红外对管对黑线的灵敏度。比力器LM339的另一端接上推电阻后进入单片机停止探测。

1.2.2避障电路

避障部门采取光电开关，将其安置正在机器人须要丈量的各个标的目的。为削减它的丈量距离保障机器人的畸形运转，咱们采取的是低电压5V供电，供电电压虽略显缺乏，但能保障它的畸形短距离探测。光电开关的信号线的下低电平可反应后方障碍物的有没有，障碍物检测电路如图3所示。

1.2.3超声波测距电路

因为超声波履行性强、能量消耗缓、正在介质中流传距离较远的特色。咱们采取DIP-ME007超声波测距模块实现高度的丈量功用，其电路板如图4所示。DIP-ME007超声波测距模块能比力疾速、便利天测出桥底部距测距模块之间的距离，此模块共有五个引脚VCC、tring、echo、out、GND。DIP-ME007超声波测距模块输出为pwm方法，VCC、GND接好后向tring收一个10s以上的高电平，便可以正在吸收心echo守候高电平输出。单片机采取跳变沿触发，触发后即起头计时。当电平变低后即起头读定时器，此时的值即为此次测距所用的工夫。依据S=Ct/2便可得出所测得的距离。如斯周期性丈量便可实现挪动测距。单片机外部自动将测得数据保留并与上一次测距成果比力，保存最大值，当接连五次未测得大于前一次的数据时终止检测并纪录最大值。当再次检测到黑线即已胜利过桥，是时单片机节制显现模块将测得的最大值正在液晶屏上显现出来。

1.3控制器电路

因为主控制器的使命较多，电路要求引脚较多，且显示器的控制程序较为庞大，咱们零丁装备了一个一样的单片机作为主控制器的帮助部门，经由过程它去分管主控制器的事情，去实现显现部门的事情。此中主控制器与别的模块的毗邻如图5所示。

1.4声光报警电路

声光报警模块次要使用于搜救报警电路中，同时为进一步扩展使用，咱们正在节制其开关的同时引入另一条信号线实现了对声响的节制。正在搜救进程跟安然达到安装区时经采取分歧频次跟音色的声响给出默示。探求硬币咱们采取金属探测传感器，当发明金属时，其信号线上电平从低电平变成高电平，触发单片机中止，正在单片机的节制下机器人终止运动，启动音乐产生模块并点亮LED停止声光报警，详细实现电路如图6所示。

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1.5机电驱动电路

单片机经由过程传感器的反应旌旗灯号节制机电正转、反转或许终止，去实现节制机器人实现各类举措。L298N是公用机电驱动芯片，他可以实现机电的正反转、刹车、pwm调速等多种功用，是对机器人机电停止节制的比力幻想的芯片，是以咱们采取L298N芯片对两个平凡机电停止节制。经由过程编程完整可以节制实现标题的根本要求跟施展部门，也可增长各类翻新功用。L298N芯片旌旗灯号电源与驱动电源的离开，可以依据须要对机电的电压停止调节，其驱动电路如图7所示。

1.6显现电路

采取MSl602C-1型LCD显现响应的信息。此显示器模块的工作电压为5V摆布，撑持显现2止字符，每行可显现16个字符，每一个字符由5×7点阵显现。可以经由过程编程实现多种显现，显示信息比数码管更多，显现后果更好。

因为主控制器的单片机使命较多，电路接线较庞大，咱们采取零丁的单片机节制显现模块。

2智能救济机器人的软件设计

本智能救济机器人的软件节制部门采取C语言编程，借助C语言的壮大功用去实现单片机AT89S52的节制功用。主程序流程图如图8所示。

3论断

以AT89S52单片机为核心部件，应用红外传感检测、机电节制等技巧，经由过程各类计划的探讨及测验考试，再颠末屡次的整体软硬件联合调试，不休天对系统停止优化，最初智能救济机器人可以实现;避开障碍物，并探求到适合的门路;顺遂经由过程受损的桥梁，并能较精确天测出桥梁的高度;自动识别门路情况，并依据及时情况快捷做出断定，精确节制机器人的转向;自动显现所要求的信息;自动寻线行进，能智能检测、捡起、放下硬币;声光报警，并有彩灯闪灼;行驶到划定的地址自动终止并显现救济完毕。

正在计划进程中，力图硬件电路简略，形状美妙，充分发挥软件设计的劣势去知足体系的要求。

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