作业帮捡蛋机器人
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/09/27 07:19:39 作文素材
篇一：自动捡球机器人机械结构设计
目 录
1绪论.............................................................................................................1
1.1背景......................................................................................................2
1.2 本课题研究的内容..............................................................................2
1.3 论文的构成..........................................................................................
2 总体设计方案.............................................................................................2
2.1 行走方式..............................................................................................2
2.1.1 路线规划…………………………………………………………2
2.2 捡球方式..............................................................................................4
2.3 驱动和转向的方式.............................................................................4
2.4 主体材料的选择.................................................................................5
3 结构的设计................................................................................................5
3.1 驱动机构..............................................................................................5
3.1.1 电源的选择.......................................................................................5
3.1.2 电机的选择.......................................................................................6
3.1.3 车轮的确定......................................................................................7
3.1.4 驱动装置...........................................................................................8
3.2 捡球机构..............................................................................................8
3.2.1 捡球的总装置...................................................................................9
4 机器人的传感器.........................................................................................9
4.1 颜色传感器…………………………………………………………10
4.2 红外传感器（光分子探测器）…………………………………… 10
4.3 红外传感器（距离传感器）……………………………………….10
4.4 光电计数器…………………………………………………………………….10
5 设计的总效果与工作过程.........................................................................11
5.1 设计的总效果......................................................................................11
5.2 工作过程..............................................................................................12
6.经济分析报告………………………………………………………………13
1 绪论
1.1 背景
机器人是一个自动执行某种动作的机械装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编制的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作。它是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。现在，机器人在各行各业中，都有着广泛的应用，例如制造业、建筑业，或是其它危险性的工作[1]。
要想设计出一个机器人，就必须要具备以下这些方面的能力。第一，电子学基础。这部分内容包括模拟电路和数字电路理论，要学习电阻、电容器、晶体管以及其他普通电子元器件等基础知识。第二，编程基础。先进的机器人都使用计算机或微处理器（例如单片机）来控制自己运动的，这就需要靠编程来实现。第三，机械基础。机器人也是一台机器，要靠运动来完成任务。要想设计一个机器人这就
需要设计一些相应运动的机械机构。
随着计算机技术和人工智能技术的高速发展，机器人在功能和技术上都取得了很大的提高。现在，即使在严峻的经济形势下，仍有很多面向各个新应用领域的机器人不断涌现出来。目前，机器人应用率的快速增长并非仅仅是一时的狂热，而是社会发展的必然趋势。许多枯燥、肮脏和危险的工作最终将由机器人代替人工来完成。随着机器人技术的高速发展，机器人竞技运动在世界各地蓬勃兴起。社会在不断地发展，对机器人的要求也越来越高[2]。
目前，我国也正掀起一股机器人的热潮。我国机器人的技术也取得了很大的进步。我国的机器人技术大致有如下发展趋势：（1）智能化。智能化不仅是对机器人系统的要求，也是对工作环境的要求。智能化的发展趋势，有效地提高机器人工作的效率和使用性能。（2）标准化和模块化。我国还没有统一的机器人标准。统一的标准和平台能够大大减少应用软件厂商的成本，并能优化服务机器人领域的体系结构，规范中间件，实现模块化[3]。
1. 2 本课题研究的内容
置自动识别并接收到运动员发出的捡网球命令后，采用图像识别技术自动识别网球落下的方位。然后，对网球的位置分布作一个最优的行程判断，再走到每个球落下的地方。最后，将网球捡起来，放进存放腔中。当机器人接收到由运动员发出送球指令后，再自动地把网球送到指定点，完成自动捡网球的一个工作流程。 本论文，主要涉及到的是机械结构部分的设计，采用3D软件构建出机器人的模型，并且对各个设计出的运动机构进行分析说明。
1.3 论文的构成
本论文主要分为以下几部分。第一部分，总体方案的设计。主要介绍设计的自动捡球机器人的基本构造、捡球的方法、驱动方式和主体制造材料的选择。第二部分，各运动机构的详细设计和各部分机构的工作原理，并对各个设计的机构进行简单的分析。第三部分，主要简单地介绍安装在自动捡球机器人的传感器和导航系统。第四部分，主要是对这几个月以来，做毕业设计的一些总结和心得体会。
2 总体设计方案
2.1 行走方式 机器人行走机构的分类和各类的特点
行走方式 特点
轮式 最适合平地行走，安装简单，方便
履带式 可以在有些凸凹的地面上行走，可以跨越障碍物，能爬梯度不太高的台阶。
行走式 机器人的重心落在脚掌上，它一方面要取得准静态平衡，另一方面要稳定步行。因此，它的控制比较复杂。
由于网球赛场一般都比较宽敞，且地面比较平整，所以选择轮式会比较合理。并且，轮式的机器人设计和制作的过程相对其它类型的机器人较为简单，在控制系统的设计方面的处理也比较容易。
2.1.1 路径规划研究现状
路径规划方法有：可视图法、栅格法、人工势场法以及模糊逻辑控制方法等。随着研究的发展，路径规划系统的控制目标和控制方法都产生了很大变化。 研究初期，路径规划系统的控制目标为系统的最优性。例如行驶路程最短，耗时最少等。路径规划一般采用经典控制方法。经典控制方法基于系统状态方程，其算法表现出高度的精确性。这种路径规划方式有许多局限性。由于小车在行驶过程中，环境往往存在许多未知因素，因此很难用精确的数学模型来描述这一过程。即使拥有精确的环境地图能够规划出最优行驶轨迹，由于AGV运动系统和路面状况的复杂性等原因，也很难控制车辆按理想轨迹行驶。此外，基于状态方程的精确控制方法在面对复杂系统时计算量巨大，这会导致消耗大量系统软硬件资源，影响系统实时性。随着研究的深入，人们逐渐
认识到机器人对环境的“适应性”相对“最优性”而言是更为基础， 规划目标：
控制方法：
经典控制方法
最优性
人工智能 实时性，智能性，自适应性
更为重要的指标。因此系统的设计目标开始朝着实时性、智能性、自适应性方向发展。系统的控制方法则朝着人工智能方向发展。人工智能技术涵盖面很广，它的研究目标是使机器能拥有类人的智能。目前，AGV路径规划问题上涉及最多人工智能技术是遗传算法、神经网络和模糊控制技术。 遗传算法以自然遗传机制和自然选择等生物进化理论为基础,构造一类随机化搜索算法。它利用选择、交叉和变异来培养控制机构的计算程序,在某种程度上对生物进化过程做数学方式的模拟。它不要求适应度函数是可导或连续的,而只要求适应度函数为正,同时作为并行算法,它的隐并行性适用于全局搜索。多数优化算法都是单点搜索算法,很容易陷入局部最优。而遗传算法却是一种多点搜索算法,因而更有可能搜索到全局最优解。由于遗传算法的整体搜索策略和优化计算不依赖于梯度信息,所以解决了一些其它优化算法无法解决的问题。遗传算法的缺点是运算速度不快,进化众多的规划要占据较大的存储空间和运算时间。 神经网络和模糊技术都是模拟人类智能的技术。但是它们分属两个截然不同的研究领域。模糊技术从人的思维外特性，即语言和对世界认识的概念上去模仿人类智能，而神经网络则是从人脑的物理结构上去研究人类智慧的产生和形成。两者机理不同，特点不同，但殊途同归都从不同程度上构造了具有一定人类智能特性的控制系统。 神经网络模拟了人脑神经元活动的过程，它具有并行化、自组织、自学习等特点。利用神经网络可对小车的行驶行为和环境进行学
习，从而使得小车具有自主行驶能力。模糊技术具有人类智能的模糊性和推理能力。 它可将人的经验融入控制中，从而提高系统的鲁棒性和自适应性。在路径规划中，模糊推理的应用主要体现在基于行为的导航方式上。所谓基于行为的导航，就是将机器人的运动过程分解为避障、边界跟踪、调速、目标制导等基
本行为,各基本行为的激活由不同的机构分别控制，机器人的最终操作由高层控制机构对基本行为进行平衡后作出综合反应。传感器数据用模糊逻辑进行融合后，可以确定是否激发低层行为，然后再利用模糊推理对存在冲突的低层行为进行优先权判别，从而决定实际操作。模糊控制方法将信息获取和模糊推理过程有机结合，从控制目标上看，它以自适应性取代最优性，从控制手法上看它以模糊性取代精确性。这种控制方法的优点在于不依赖机器人的动力学、运动学模型，系统控制融入了人类经验，同时计算量小，构成方法较为简单，节省系统资源，实时性好。
2.2 捡球方式 对于捡球方式有两种方案。
第一种方法就是设计一个机械手，直接将乒乓球抓取，并且将乒乓球放到存放腔中，比较复杂而且效力太低了。
另一种方法就是扫入机器人身上，特点简单快捷高效。因此，捡球的方式选用这个方式。
用以实现机器人转向的方法有很多。常用到的有以下几种：
（1）差动型转向。对于轮式和履带式机器人的转向来说，差动法是最为常用的方法。当转向时，机器人一侧的轮子或履带停止前进或反向运动，另一侧的则继续向前运动，从而使机器人向轮子或履带停止或反向运动的一侧转向。
（2）汽车型转向。汽车型转向虽然没有差动型转向的机动性好，但它适用于室外路况，特别是不平坦的路面。采用此种转向方式的机器人转向圆圆心是在轮子的外侧，而不是在两轮之间，因此可以获得更大一些的牵引力。
（3）三轮车型转向。差动型转向的最大缺点就是当驱动机器人两侧车轮的电机中一个速度略微慢一点，机器人所行进的路径就会变成曲线。使用三轮车型转向的机器人，必须合格证其用于转向的电机定位，否则无法保证机器人能进行直线运动。
（4）全方位型转向。这种方式要求机器人具备三个具备转向功能的驱动轮，而这些车轮需要两个电机，一个用于转向，另一个用于驱动车轮运转。全方位机器人有很强的灵活性，并且转向准确，但技术实现比较困难[2]。
本设计主要采用差动方式进行转向。在机器人的两侧在相对应位置各安装一个相同的电机，分别驱动两个车轮，并且实现差动驱动。机器人的两个轮子以相等的速度和相同的方向转动时，可以实现机器人的向前和向后的运动；当左轮停转或者反转时，可以实现机器人的左转向；当右轮停转或者反转时，可实现机器人的右转向；当两轮以相同速率地正转或者反向转动时，机器人将会原地转向，从而实现机器人的原地左转或者原地右转。
综上可知，设计的整个机器人总共需要三个轮子。装在前面的两个车轮是驱动轮，起到驱动的作用，并且两轮独立驱动。装在后面一个轮是万向轮，起到导向的作用。
2.4 主体材料的选择 制作机器人常用的材料主要有以下几种。
（1）木材。选用木材的最大优点是它的价格低廉，加工方便，可直接用手工锯进行加工。但是，它在零件接头的地方比较容易损坏，而且比较容易磨损。
（2）塑料。塑料的种类较多，可以根据机器人不同的功能，选择出不同的塑料。这主要有以下三种塑料可以选择。第一，热固性塑料。这种塑料较坚硬。它只能通过切削来定型，它一般用于硬塑料玩具、电器产品和其他对结构强度有一定要求的产品中。第二，弹性塑料。它具有很高的弹性，它和热固性塑料一样，不能通过加热的方法来定型。第三，热塑性塑料。它可以作不同用途、不同厚度的材料使用。常用的塑料材料有ABS（丙烯腈-丁二烯）、丙烯酸塑料、纤维素塑料、环氧树脂、尼龙、酚醛塑料、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚亚氨酯、PVC（聚氯乙烯）、硅树脂。
（3）金属材料。这种材料的强度较大，而且来源广泛，通常选用碳钢和铝合金。选用这种材料一个是加工简单，便宜，本设计中只要用到了钣金加工，CNC加工。
（4）有机玻璃。这种材料比较难获得，而且价格相对其它材料也比较昂贵[1]。 由于制作的自动捡球机器人体积较小，要求的重量也较轻。因此，主体的制造材料选为环氧树脂塑料。该材料是一种非常耐用而且干净的塑料，通常用作玻璃纤维的黏合剂。它在大多数情况下成液态，被用于灌注到别的零件或者玻璃纤维基体上。干燥后，环氧树脂可以切割、钻孔和抛光。
因此，选该塑料和钣金作为机器人的主体材料比较合适。
3 结构的设计
3.1 驱动机构
3.1.1 电源的选择
机器人常用的电池有以下几种类型。
（1）干电池。由于干电池属于一次性使用的，成本也相对较高，并且干电池的内阻一般都比较大。因此，当负载比较大的时候，电压会下降得很厉害，无法实现大电流的连续工作。因此，干电池并不是机器人系统的理想电源。
（2）铅酸蓄电池。它的最大的特点是价格较低、过充电的承受能力受强，大电流放电能力和可靠性高。但是，它的质量比较大，维护起来相对比较困难。
（3）镍镉/镍氢电池。它具有良好的大电流放电特性、耐过充和放电的能力强、维护简单等优势。但是，其最致命的缺点是：在充放电过程中，如果处理不当，会出现严重的“记忆效应”，使得电池容量和使用寿命大大地缩短。此外，镉是
篇二：圈养鸡舍捡蛋器
圈养鸡舍捡蛋器
万克明
家庭养鸡虽然被廉价的养殖场鸡蛋鸡肉所取代已久，但鉴于饲料添加剂、抗生药物等原因，许多人还是保留了自己养殖几只鸡的习惯，对于家里有小宝宝的家庭来说更是要求有严格质量的蛋肉。近期笔者做了一个圈养鸡捡蛋器，可以隔着栅栏网拾取鸡蛋，现将过程整理如下分享给大家，方便大家的生活。
第一步 备料和工具
粗细合适的铁丝条一根、长度和粗细合适的木棒、塑料袋一个，工具有老虎钳子一把。 材料和工具如下图：
第二步 制作先将铁丝完成合适的圈
圈圈的大小要合适，比鸡蛋要大一圈，留有柄便于绑缚。
第三步 绑缚
先用细铁丝将铁圈绑到木棒的一端如下图
第四步 缠绕塑料袋
将绑好的铁圈缠上塑料袋以托住鸡蛋是最后一个制作步骤。如下图
正面
侧面
用捡蛋器捡拾鸡蛋，再也不用亲自进鸡栏那么费力了。
再远的但也能够得着，再也不用费力气进栅栏了，这样即弄不脏自己，又不会太大惊扰鸡群，对于庭院圈养笨鸡的住户再方便不过了。
谢谢观看！
篇三：《号角 Horn》通关攻略
《号角 Horn》通关攻略
《号角Horn》这款游戏是由著名的游戏开发商Phosphor和Zynga联合出品的，采用了虚拟引擎所打造一款3D游戏大作。精美细腻的游戏画面、惊险刺 激的格斗场景、世界级配乐大师的用心编排、独特到令人着迷的游戏设定，让《号角 Horn》这款游戏毫无疑问的成为必备安卓游戏。
号角Horn下载
游戏中文名：号角
游戏语言：支持中文
游戏资费：完全免费
适用固件：Android3.2+
游戏大小：9M主程序+1.3G数据包
游戏讲述的是一个叫Horn的年轻男孩，他是一名铁匠学徒。某天Horn发现自己的村庄被摧毁了，村民和动物们都变成了怪物，于是他肩负起了破除诅咒拯救大地的重任。
主角雷恩斯出生在一个幸福的国度，多年前的战乱已经完全平息，城市逐渐平静而繁荣，并向着艺术和科技不断发展强大。
雷恩斯是一个孤儿，在孤儿院长大，孤儿院的贝儿阿姨一直无微不至的照顾着他，生活幸福而恬静。
突然有一天雷恩斯从昏迷中醒来，周围的景物发生了翻天覆地的变化，他出现在了一个破败的塔楼里。
周围有一块水晶和一个号角，周围混乱不堪，破碎的石头散落一地。
游戏正式开始了，门上有一把生锈的铁剑，霍恩拿起了它，顺着大门向前走去。
有很多草丛，木条等地方，我们都可以滑动手指，将障碍物砍断。
雷恩斯发现了一个金色的巨大机器人，想弄明白一切的他追了上去。游戏中有许多需要跳跃的地方 点击对面即可跳过去。
如果需要跳跃的地方过远，你需要在飞行中再次点击对面的边缘，让主角抓住那里。再向上滑动手指，让主角跳上去。
篇四：751-41自动拣蛋机操作指导
自动拣蛋机操作指导书
1 职责
1.1 场区负责人负责对自动拣蛋机的使用操作、维修保养进行培训、监督、指导；
1.2饲养员负责操作自动拣蛋机及基础的维护。 2 拣蛋机使用前的准备工作 2.1 育雏育成期（1-21W）
根据公司制定的接鸡计划，在种鸡入舍前，将鸡舍分为6个大栏，将自动拣蛋箱用帆布全部盖住且将蛋箱底板关闭自动拣蛋机的赶鸡板打开（防止鸡只破网进入）；将拣蛋箱顶部用绿网隔开，防止鸡只窜栏。
注意：在整个过程中，一定要勤检查帆布的破损情况，出现破损立即修补；防止鸡只钻进产蛋箱内，不易钻出而死亡。
2.2 育成产蛋期（22W-64W）
鸡群于21周混群，22周时撤掉蛋箱编织布。做完产蛋前最后一次疫苗后通栏，并拆除隔栏架、蛋箱顶部绿网；
3 产蛋箱的管理
3.1从蛋箱上的编织布撤掉时起，尽量避免人员上板条。
3.2产蛋箱传送带在混群后开始试运行，每天运行2次，每次1小时，分别在早上10:00、下午14:00。让鸡适应自动产蛋箱蛋带的运转，为开产做准备。
3.3鸡舍见蛋后，开始正式运行产蛋箱，开灯前半小时打开产蛋箱底板，关灯前1小时关闭。
3.4蛋箱内草垫的管理：，在将蛋箱上的编织布撤掉的同时，将蛋箱内的草垫
撤出，进行清理，保证草垫清洗干净后无异味方可安装回蛋箱内，且草垫不能进行爆晒，否则草垫易变质变味，导致鸡只不进蛋箱内，窝外蛋增加；
4 窝外蛋的控制：
4.1 鸡舍加光后，安排人员进行地面巡视工作，呈凹字型走动； 4.2 巡视频率，8点后每小时一次，不断驱赶地面趴卧的母鸡；
4.3 鸡只采食完毕后，升起料线；料盘底距地面至少1米以上，以地面无阴影为标准；
4.4 人员禁止随意上板条，无事不要接近产蛋箱；
4.5 垫料要求：舍内垫料分布均匀，厚度控制在2-3公分，不断添加，保证厚度和质量；
4.6 员工在舍内工作期间，发现地面蛋要及时捡起，随见随拣，并有意驱动地面趴卧母鸡；
5 自动产蛋箱的测试
5.1 接鸡前，试启动产蛋箱，检查各部件是否完好、功能正常，一切就绪后，用篷布包好。
5.2 鸡群22周时，试运行产蛋箱，检查蛋带松紧度、底板开关。 6 自动拣蛋鸡舍日操作流程 5:00
自动产蛋箱自动打开。
5:30 开灯，喂料，捡地面鸡蛋（1），巡视蛋箱打开情况。
6:45-7:00 捡地面蛋（2），清扫卫生区卫生，检查侧窗、负压器，风机的使用情况。
7:00
下班收拾宿舍内务；
早饭
7:00—7:30 8:00
捡地面蛋（3），检查水线水位，记录之。 捡地面蛋（4），记录之。
8:50
9:00 拣第一遍种蛋、处理种蛋、点数记录上交种蛋； 10:20 捡地面蛋(5)。 10: 30
拣第二遍蛋、处理种蛋、点数记录上交种蛋；
11:20 捡地面蛋(6)，记录之。
11:30 下班，检查水线；
11:30—1:00午饭、午休。鸡舍值班人员检查鸡舍工作，随时发现地面蛋，
随时捡出。
13:00 14:45 15:00 16:45 17:00
捡地面蛋(7)，记录之。 捡地面蛋(8)，记录之。
拣第三遍蛋、处理种蛋、点数记录上交种蛋； 捡地面蛋(9)，记录之（记入明天蛋数）。 下班，检查水线；
19:00 捡地面蛋(10)，记录之（记入明天蛋数）。 20:00
关闭产蛋箱，并检查两侧蛋箱的关闭情况。
21:00
关灯（并检查侧窗、负压器，风机的运作情况）。
7 产蛋箱配电盘使用
7.1 进口自动拣蛋机（面板一：）
分解图：
具体操作：（将时间设定在周三早上5:00开，晚上20:00关） 步骤一：将上图显示板的盖子打开
步骤二：点击SET键，显示EL:29后，再点击SET键，此时面板数字出现跳动，表示可以对时间进行设定；
步骤三：显示数字下方出现的小框数字代表周几，1-7个数字；点击d，下方数字进行设定周几；
步骤四：查看左侧，A、B出，哪个部位出现ON或者OFF
，在A右侧出现，表示现在是对赶鸡板的时间进行设置；在B右侧出现，表示对光照的开关时间进行设置；（如果面板上同时出现A\ON\③\5:00表示：周三早上5:00，赶鸡板开启）
步骤五：在A右侧出现ON，表示现在可以对赶鸡板的开启时间进行调整，点击h调整小时，点击m调整分钟；设定好后点击红圈内小手标志确定；若想设定光照时间，首先点击A\B键对要设置的项目进行更改，后按照以上步骤操作即可；点击返回键，将盒盖盖上即完成设定工作
步骤六：若想整个系统重新设置，请点击C键进行归零，重新设定即可。 （面板二：）
（面板三：）
在产蛋箱出现问题需要维修时，将下面的黄色小面板盖上：
篇五：机器人控制-捡拾乒乓球机器人实验
“机器人控制”课程总结报告
机器人控制
设计方案
——捡拾乒乓球机器人
姓名：李铃 年级：2011级
系别：信息工程学院 计科（师）
学号：1111000048
同组人姓名：杨晨 年级：2011级
系别：信息工程学院 计科（师）
同组人学号：1111000054
2013年4月17日
第 1 页
一、 功能描述
众所周知，乒乓球运动是一种世界流行的球类体育项目，同时它也是我们中国的国球，我们的乒乓球健将取得世界乒乓球比赛的大部分冠军，甚至多次包揽整个赛事的所有冠军。这项运动老少咸宜，又不需要十分复杂的运动场地和器械，因此受到大多数人的喜爱，越来越多的人也开始学习打乒乓球。
但是在打乒乓球的过程中总有一件事让打球的人很头疼，那就是捡球。现时的乒乓球直径40.00毫米，比一个鸡蛋还要小，其重量为2.6~2.8克，也比较轻，不太容易捡拾。每当要捡起一个乒乓球的时候，捡球的人就要弯一次腰，对于长期从事这项工作的人来说是一个很大的身体负担。
正因为如此，设计一种能够代替人捡拾平乒乓球的机器人就有了它的重要性。这种机器人能够又好又快的将散落在地面上的乒乓球捡起，并且把不同颜色的乒乓球分类，然后放入指定的位置进行回收，以便下一次的使用。
尽管这个机器人所实现的功能相对来说十分简单，但是它确实能帮助人类完成工作，减少人类的负担，这也是机器人的重要使命。
二、模块划分
应用RoSys机器人实现捡拾乒乓球机器人的功能，其模块划分状况如下图：
详细步骤如下：
三、程序流程图
作文素材