模块化控制的多功能智能机器人(附件)
随着时代的发展，智能机器人技术逐渐变成现代机器人领域研究热点。本设计平台主要以STC12C5A60S2单片机为控制核心，设计出一种多功能智能机器人。该智能机器人为模块化设计，不但可以实现反复拆装，无限组合，而且可控制机器人完成一系列复杂动作，拥有语音、红外感应、红外避障、红外遥控、手机触摸控制和手机语音控制等功能。上位机采用易安卓编程，实现语音控制及语音反馈的效果。设计采用对比选择，模块独立，综合处理的研究方法，结合实际情况对比方案优劣选出最优方案进行设计。该设计中的理论方案、分析思路以及创新点等，可以自动半自动机器人的设计与普及提供一定的参考意义。关键词 智能机器人，stc12c5a60s2，多功能，语音控制
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 研究内容 1
2 系统总体方案设计与论证 2
2.1 总体方案设计 2
2.2 方案选择论证 2
2.2.1 主控系统方案选择 2
2.2.2 避障系统方案选择 2
2.2.3 语音系统方案选择 3
2.2.4 无线通信系统方案选择 3
2.2.5 电机驱动系统方案选择 3
2.2.6 遥控系统方案选择 4
2.2.7 电源系统方案选择 4
3 硬件设计 5
3.1 总体设计 5
3.2 主控模块硬件设计 5
3.3 电机驱动模块硬件设计 6
3.4 语音模块硬件设计 7
3.5 红外遥控模块硬件设计 8
3.6 红外检测模块硬件设计 10
3.7 蓝牙模块硬件设计 11
4 软件设计 12
4.1 主程序设计 12
4.2 智能语音避障子程序设计 13
4.3 红外跟随子程序设计 14
4.4 红外遥控子程序设计 15
4.5 电机驱动子程序设计 17
4.6 语音功能子程序设计 18
5 手机通信上位机设计 19< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
br /> 5.1 设计目的及要求 19
5.2 安卓app设计软件介绍 20
5.3 上位机软件设计 21
5.3.1 界面设计 21
5.3.2 设计思路 21
5.4 下位机软件设计 22
6 调试 23
6.1 硬件调试 23
6.2 软件调试 25
6.3 软硬件调试 25
结论 26
致谢 27
参考文献 28
附录: 29
1 绪论
1.1 研究背景及意义
在当今社会科技的快速发展下，机器人方面智能化技术的开发速度越来越快，智能程度也越来越高。并且机器人逐渐开始成为生活中必要的一部分，不断促进着人们生活方式的改变。
智能机器人应用范围体现在资源开发、太空探索、军事、社会基础设施、工农业生产、娱乐等各个领域，也涉及了各类学科，如模式识别、传感技术、机械制造、电子、计算机、自动化控制等。当它运用在制造领域中，可以快速的检查出错误，排除大部分干扰，实现高质量高效率的生产，这将是未来生产系统的重要组成。在非制造领域，如交通、水下、太空、建筑、医疗、救灾等方面，它可帮助人类完成各项困难工作。对于近几年掀起的人工智能的研究热潮，它是设计和使用智能机器的一个分支，思考用机器来模仿和执行人脑的某些功能，然后以此开发相关理论和技术。可以预见，智能机器人的研发将贯穿未来科技的发展主线。
根据目前的研究现状来看，在智能移动机器人的研究和应用上，欧洲处于世界上相对领先的地位，而中国则起步较晚，现在正处于迅速发展的时期，并期望借此契机推动整个制造业的改变，推动整个高技术产业的壮大。
1.2 研究内容
根据设计的要求，智能机器人采用模块化控制且能完成多种功能。谈到目前智能机器人系统设计，有各色各样的操控手段，常见的有路径记忆法，图像辨别法和模糊控制法等。这些方法可以实现单任务机器人控制的理想效果[1]。对于此次制作的多功能机器人,机器人的多任务将被充分考虑,采取模块化的控制方法可完成智能机器人的多功能控制,易于功能的增添或完善，并考虑在模块化的基础上采取模糊控制的方式。机器人不仅可以满足多功能需求,也能各控制模块独立稳定运行。该设计在对自动半自动机器人的设计与普及提供一定的参考意义。
机器人主要由六部分组成：分别为大脑微控制器STC12C5A60S2单片机，机器人眼睛为红外检测传感器，机器人通讯红外遥控模块和蓝牙模块，机器人嘴巴为语音模块，机器人身体为电机驱动模块，机器人心脏为电源模块。最终能实现能说话、避障、红外跟随、红外遥控、手机触屏控制和手机语音控制的功能。
2 系统总体方案设计与论证
2.1 总体方案设计
本论文设计主要是制作一款多功能智能机器人，实现模块化控制，可运用于多个场合且能进行智能判断，做出正确反应。
根据研究，实物选择以两个直流电机为主驱动，由外部各种传感器收集信息，并发送到STC125A60S2主控单片机处理，最后完成相应的控制。电机驱动选择L298N，对多电机达到良好的控制效果。避障采用红外检测模块，通过红外收发来完成。无线遥控为了到达高灵敏度，选择HS0038B红外遥控模块。语音模块选择SYN6288达到智能机器人说话功能。手机上位机通信通过蓝牙模块BT04，使得通过手机可以触摸屏幕控制或语音控制，触发机器人动作。最后经由程序井然有序的将各模块传递信号组合，主操纵单元去处理这份数据，相应的智能操作才会被完成。
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 研究内容 1
2 系统总体方案设计与论证 2
2.1 总体方案设计 2
2.2 方案选择论证 2
2.2.1 主控系统方案选择 2
2.2.2 避障系统方案选择 2
2.2.3 语音系统方案选择 3
2.2.4 无线通信系统方案选择 3
2.2.5 电机驱动系统方案选择 3
2.2.6 遥控系统方案选择 4
2.2.7 电源系统方案选择 4
3 硬件设计 5
3.1 总体设计 5
3.2 主控模块硬件设计 5
3.3 电机驱动模块硬件设计 6
3.4 语音模块硬件设计 7
3.5 红外遥控模块硬件设计 8
3.6 红外检测模块硬件设计 10
3.7 蓝牙模块硬件设计 11
4 软件设计 12
4.1 主程序设计 12
4.2 智能语音避障子程序设计 13
4.3 红外跟随子程序设计 14
4.4 红外遥控子程序设计 15
4.5 电机驱动子程序设计 17
4.6 语音功能子程序设计 18
5 手机通信上位机设计 19< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
br /> 5.1 设计目的及要求 19
5.2 安卓app设计软件介绍 20
5.3 上位机软件设计 21
5.3.1 界面设计 21
5.3.2 设计思路 21
5.4 下位机软件设计 22
6 调试 23
6.1 硬件调试 23
6.2 软件调试 25
6.3 软硬件调试 25
结论 26
致谢 27
参考文献 28
附录: 29
1 绪论
1.1 研究背景及意义
在当今社会科技的快速发展下，机器人方面智能化技术的开发速度越来越快，智能程度也越来越高。并且机器人逐渐开始成为生活中必要的一部分，不断促进着人们生活方式的改变。
智能机器人应用范围体现在资源开发、太空探索、军事、社会基础设施、工农业生产、娱乐等各个领域，也涉及了各类学科，如模式识别、传感技术、机械制造、电子、计算机、自动化控制等。当它运用在制造领域中，可以快速的检查出错误，排除大部分干扰，实现高质量高效率的生产，这将是未来生产系统的重要组成。在非制造领域，如交通、水下、太空、建筑、医疗、救灾等方面，它可帮助人类完成各项困难工作。对于近几年掀起的人工智能的研究热潮，它是设计和使用智能机器的一个分支，思考用机器来模仿和执行人脑的某些功能，然后以此开发相关理论和技术。可以预见，智能机器人的研发将贯穿未来科技的发展主线。
根据目前的研究现状来看，在智能移动机器人的研究和应用上，欧洲处于世界上相对领先的地位，而中国则起步较晚，现在正处于迅速发展的时期，并期望借此契机推动整个制造业的改变，推动整个高技术产业的壮大。
1.2 研究内容
根据设计的要求，智能机器人采用模块化控制且能完成多种功能。谈到目前智能机器人系统设计，有各色各样的操控手段，常见的有路径记忆法，图像辨别法和模糊控制法等。这些方法可以实现单任务机器人控制的理想效果[1]。对于此次制作的多功能机器人,机器人的多任务将被充分考虑,采取模块化的控制方法可完成智能机器人的多功能控制,易于功能的增添或完善，并考虑在模块化的基础上采取模糊控制的方式。机器人不仅可以满足多功能需求,也能各控制模块独立稳定运行。该设计在对自动半自动机器人的设计与普及提供一定的参考意义。
机器人主要由六部分组成：分别为大脑微控制器STC12C5A60S2单片机，机器人眼睛为红外检测传感器，机器人通讯红外遥控模块和蓝牙模块，机器人嘴巴为语音模块，机器人身体为电机驱动模块，机器人心脏为电源模块。最终能实现能说话、避障、红外跟随、红外遥控、手机触屏控制和手机语音控制的功能。
2 系统总体方案设计与论证
2.1 总体方案设计
本论文设计主要是制作一款多功能智能机器人，实现模块化控制，可运用于多个场合且能进行智能判断，做出正确反应。
根据研究，实物选择以两个直流电机为主驱动，由外部各种传感器收集信息，并发送到STC125A60S2主控单片机处理，最后完成相应的控制。电机驱动选择L298N，对多电机达到良好的控制效果。避障采用红外检测模块，通过红外收发来完成。无线遥控为了到达高灵敏度，选择HS0038B红外遥控模块。语音模块选择SYN6288达到智能机器人说话功能。手机上位机通信通过蓝牙模块BT04，使得通过手机可以触摸屏幕控制或语音控制，触发机器人动作。最后经由程序井然有序的将各模块传递信号组合，主操纵单元去处理这份数据，相应的智能操作才会被完成。
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