舵机控制的机器鱼硬件结构设计(附件)
由于科学技术的不断发展，人类所需的资源越来愈多，但实际存有量却越来越少。人们都把目光投向了有丰富资源和还未大量开发的海洋，现在机器人技术的迅速发展，仿生机器鱼也是重要的研究热点之一。本文阐述的是设计机器鱼硬件结构，它是在仿生学、电工学和控制原理基础上的机电产品。本文首先对机器人的发展概况进行了阐述。其次，阐述了目前国内外机器鱼的发展、应用。再其次，对于本文设计的机器鱼的驱动装置、机械结构、控制电路等模块进行设计。其中，机械结构的设计包括机构设计、选材、制作等方面。控制电路中包括无线通讯、传感器的应用扩展设计。由于制作中有限的条件，机器鱼还有许多需要改进的地方，在最后提出了改进，并对机器鱼以后的发展作了展望。关键词：机器鱼；驱动装置；机械结构；控制电路 目录
第一章 绪论 1
1.1机器人概述 1
1.1.1什么是机器人 1
1.1.2机器人的组成成分 1
1.1.3机器人的分类 2
1.1.4国内机器人的研究现状 3
1.1.5国外机器人的研究现状 4
1.2机器鱼的定义 7
1.3机器鱼国内外研究现状 7
1.4机器鱼的主要研究内容和发展趋势 9
1.5本课题的主要研究内容 10
1.6本章小结 11
第二章 机器鱼的机械结构 12
2.1机器鱼的驱动装置 12
2.1.1驱动源的选择 12
2.1.2舵机的内部结构 13
2.1.3舵机的工作原理 14
2.1.4舵机的控制 15
2.2机器鱼的机械结构设计 15
2.2.1机器鱼的外形设计 15
2.2.2材料及加工工具的选择 16
2.2.3机器鱼的鱼头设计 16
2.2.4机器鱼的鱼体设计 17
2.2.5机器鱼的鱼尾设计 19
2.2.6机器鱼的防水设计 20
2.3机器鱼的制作过程 22
2.4本章小结 24
第三章 机器鱼的电路设计 25
3.1元器件的选择 25
3.1.1电容 25<
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
6
2.2.3机器鱼的鱼头设计 16
2.2.4机器鱼的鱼体设计 17
2.2.5机器鱼的鱼尾设计 19
2.2.6机器鱼的防水设计 20
2.3机器鱼的制作过程 22
2.4本章小结 24
第三章 机器鱼的电路设计 25
3.1元器件的选择 25
3.1.1电容 25
3.1.2电阻 26
3.1.3 STC89C51RC单片机 27
3.2 机器鱼的电路设计 29
3.3机器鱼的功能拓展 31
3.3.1无线蓝牙通讯模块 31
3.3.2 红外避障模块 33
3.4机器鱼功能的实现 34
3.5本章小结 35
第四章 测试 36
4.1机器鱼设计过程 36
4.2硬件电路设计 38
4.3本章小结 38
第五章 总结与展望 39
致谢 41
参考文献 42
第一章 绪论
1.1机器人概述
1.1.1什么是机器人
机器人是一种机器装置可以不用人来控制就可以开始工作。人类可以来控制它也可以事先给它编好让它运行的程序，也可以让它根据纲领执行工作以人工智能为基础来制定的。机器人的任务就是以后帮助或者替代人来工作，比如高空危险作业、建筑行业和有毒污染生产行业。
总的来说，机器人是材料机械、电子控制、计算机、仿生学于一体的产物。目前它在各行各领域都起着重要的作用。
中国认为：机器人可以模仿人类说话，帮人类做事情。在科技发达的今天，许多领域都已经全部自动化。机器人可以代替人类在车间干活，这些都依靠计算机等其他方面集成在一起。
日本认为：机器人是一种在控制自动化下可以完成一些任务和动作的机械装置。
欧美国家认为：机器人是一种自动化的机械，通过编写程序用计算机控制的可以完成较多功能的。
但是，国际上现在对于机器人有了一个几乎统一的定义。机器人可以靠自己的能力和运动来实现各种功能的统一。经过国外很多国家的讨论，最后决定用美国对机器人的概括：“它是一种拥有很多效用并且可以多次编程的机器”，它为人类带来了很多便利之处。
1.1.2机器人的组成成分
机器人一般是由机械系统、控制系统、驱动系统和感知系统等四个系统组成。
机器人一般是由很多系统组成的。机械系统是一种具有执行能力的系统，它跟人一样可以运动说明它是由很多关节相互作用相互运动的，常包括机座、腕关节、立柱、腰关节、臂关节和手爪等，形成一种特殊的。工业上机器人的主要组成部分有手臂、机身和末端执行器，手臂一般由上下臂和手腕构成，机身具有行走能力，末端执行器直接安装在手腕上，可以是两手指或多手指手爪，也可以是喷漆枪、焊枪等作业工具。
驱动系统主要是用驱动力来驱动某些系统的运作，由于驱动的源头不一样，所以它可以由很多种驱动方法结合在一起使它运作比如说液压等；驱动系统的连接方式分为很多，一方面它可以之间和一些系统进行连接；另一方面，它可以借助其它传动装置比如说齿轮等和构件间接的连接在一起。
控制系统是一种在控制方面非常集中的前面说过机器人的运作主要靠的是计算机，所以它是由计算机来操控的。另一种是与它相反那就是不是单一的集中，也就说它采用好多台计算机来对它进行掌控，当采用上级控制和下级控制相结合的时候，计算机的主要控制部分就来对机器人进行管理、互相信息的传达、对机器人的有关动力和运动进行计算，与此同时向下一级机器传达指令和要求。
感知系统由内外两个传感器模块组成，分别获取内外部环境状态信息，确定机械部件的各个部件的运动轨迹、状态、位移和速度等信息，使机械部件的各部分都按照事先设定的程序和当时工作环境的需要来进行工作。使用一个传感器不仅可以提高机器人的灵活性和适应性,而且提高机器人的智能水平。人类的视觉系统更熟练获取外部信息，但一些特殊信息传感器感知更有效。
1.1.3机器人的分类
对于机器人的分类每个国家几乎都有不同，但是本质还是一样的。我认为机器人大致可以分为如下几个类型：
家务型可以帮助人们做做就基本的家务活。
操作型可以由电脑控制,可以不断更新计划,有很多不同的功能,有更多的自由度,不仅可以是固定的也可以自己的运动,通常用于一些自动化系统。
程控型根据订单情况提前的需求类型，逐一控制机器人执行机械动作。
数控型机器人不做运动,只有通过身体,机器人示范教学演讲等等,机器人将根据收到的信息运动运动。
搜索型在大灾变中，可以进入废墟，用红外线扫描图像的废墟，将信息发送到在搜索和救援人员之外。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/jdgc/1243.html
第一章 绪论 1
1.1机器人概述 1
1.1.1什么是机器人 1
1.1.2机器人的组成成分 1
1.1.3机器人的分类 2
1.1.4国内机器人的研究现状 3
1.1.5国外机器人的研究现状 4
1.2机器鱼的定义 7
1.3机器鱼国内外研究现状 7
1.4机器鱼的主要研究内容和发展趋势 9
1.5本课题的主要研究内容 10
1.6本章小结 11
第二章 机器鱼的机械结构 12
2.1机器鱼的驱动装置 12
2.1.1驱动源的选择 12
2.1.2舵机的内部结构 13
2.1.3舵机的工作原理 14
2.1.4舵机的控制 15
2.2机器鱼的机械结构设计 15
2.2.1机器鱼的外形设计 15
2.2.2材料及加工工具的选择 16
2.2.3机器鱼的鱼头设计 16
2.2.4机器鱼的鱼体设计 17
2.2.5机器鱼的鱼尾设计 19
2.2.6机器鱼的防水设计 20
2.3机器鱼的制作过程 22
2.4本章小结 24
第三章 机器鱼的电路设计 25
3.1元器件的选择 25
3.1.1电容 25<
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
6
2.2.3机器鱼的鱼头设计 16
2.2.4机器鱼的鱼体设计 17
2.2.5机器鱼的鱼尾设计 19
2.2.6机器鱼的防水设计 20
2.3机器鱼的制作过程 22
2.4本章小结 24
第三章 机器鱼的电路设计 25
3.1元器件的选择 25
3.1.1电容 25
3.1.2电阻 26
3.1.3 STC89C51RC单片机 27
3.2 机器鱼的电路设计 29
3.3机器鱼的功能拓展 31
3.3.1无线蓝牙通讯模块 31
3.3.2 红外避障模块 33
3.4机器鱼功能的实现 34
3.5本章小结 35
第四章 测试 36
4.1机器鱼设计过程 36
4.2硬件电路设计 38
4.3本章小结 38
第五章 总结与展望 39
致谢 41
参考文献 42
第一章 绪论
1.1机器人概述
1.1.1什么是机器人
机器人是一种机器装置可以不用人来控制就可以开始工作。人类可以来控制它也可以事先给它编好让它运行的程序，也可以让它根据纲领执行工作以人工智能为基础来制定的。机器人的任务就是以后帮助或者替代人来工作，比如高空危险作业、建筑行业和有毒污染生产行业。
总的来说，机器人是材料机械、电子控制、计算机、仿生学于一体的产物。目前它在各行各领域都起着重要的作用。
中国认为：机器人可以模仿人类说话，帮人类做事情。在科技发达的今天，许多领域都已经全部自动化。机器人可以代替人类在车间干活，这些都依靠计算机等其他方面集成在一起。
日本认为：机器人是一种在控制自动化下可以完成一些任务和动作的机械装置。
欧美国家认为：机器人是一种自动化的机械，通过编写程序用计算机控制的可以完成较多功能的。
但是，国际上现在对于机器人有了一个几乎统一的定义。机器人可以靠自己的能力和运动来实现各种功能的统一。经过国外很多国家的讨论，最后决定用美国对机器人的概括：“它是一种拥有很多效用并且可以多次编程的机器”，它为人类带来了很多便利之处。
1.1.2机器人的组成成分
机器人一般是由机械系统、控制系统、驱动系统和感知系统等四个系统组成。
机器人一般是由很多系统组成的。机械系统是一种具有执行能力的系统，它跟人一样可以运动说明它是由很多关节相互作用相互运动的，常包括机座、腕关节、立柱、腰关节、臂关节和手爪等，形成一种特殊的。工业上机器人的主要组成部分有手臂、机身和末端执行器，手臂一般由上下臂和手腕构成，机身具有行走能力，末端执行器直接安装在手腕上，可以是两手指或多手指手爪，也可以是喷漆枪、焊枪等作业工具。
驱动系统主要是用驱动力来驱动某些系统的运作，由于驱动的源头不一样，所以它可以由很多种驱动方法结合在一起使它运作比如说液压等；驱动系统的连接方式分为很多，一方面它可以之间和一些系统进行连接；另一方面，它可以借助其它传动装置比如说齿轮等和构件间接的连接在一起。
控制系统是一种在控制方面非常集中的前面说过机器人的运作主要靠的是计算机，所以它是由计算机来操控的。另一种是与它相反那就是不是单一的集中，也就说它采用好多台计算机来对它进行掌控，当采用上级控制和下级控制相结合的时候，计算机的主要控制部分就来对机器人进行管理、互相信息的传达、对机器人的有关动力和运动进行计算，与此同时向下一级机器传达指令和要求。
感知系统由内外两个传感器模块组成，分别获取内外部环境状态信息，确定机械部件的各个部件的运动轨迹、状态、位移和速度等信息，使机械部件的各部分都按照事先设定的程序和当时工作环境的需要来进行工作。使用一个传感器不仅可以提高机器人的灵活性和适应性,而且提高机器人的智能水平。人类的视觉系统更熟练获取外部信息，但一些特殊信息传感器感知更有效。
1.1.3机器人的分类
对于机器人的分类每个国家几乎都有不同，但是本质还是一样的。我认为机器人大致可以分为如下几个类型：
家务型可以帮助人们做做就基本的家务活。
操作型可以由电脑控制,可以不断更新计划,有很多不同的功能,有更多的自由度,不仅可以是固定的也可以自己的运动,通常用于一些自动化系统。
程控型根据订单情况提前的需求类型，逐一控制机器人执行机械动作。
数控型机器人不做运动,只有通过身体,机器人示范教学演讲等等,机器人将根据收到的信息运动运动。
搜索型在大灾变中，可以进入废墟，用红外线扫描图像的废墟，将信息发送到在搜索和救援人员之外。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/jdgc/1243.html
