（定稿）人工驯养繁殖大鲵经营利用项目可行性研究报告0

由于转换以及传感器的误差的存在，即使球完全正对机器人，也不可能得到两个完全相等的电压数字量，于是在比较时应设个阈值，当左右差值小于阈值时，认为正对足球，调用长直行当差值大于阈值时，再进行左右大小判断，调用转弯程序。

当进行阈值判断时，差值有可能得到负数，在此情况下应求其相反数。

当球不在红外传感器可视范围，即传感器接收到的红外信号为零时，由于周围环境的影响和暗电流的存在，其输出电压不可能为零，而是约左右。

找球程序流程图图进攻程序模块编程思路进攻方向的判断是根据对面灰度的增减比较来进行的。

在接近白色的区域，对红外光的反射量大，光电判读器即灰度传感器的输出电压高，在接近黑色区域，输出电压则低。

在此，默认从白到黑为进攻方向进行编程。

当机器人找到球并持球时，程序进入进攻模块。

该模块大致分为两个步骤，首先判断前进的方向是否是进攻的方向，之后，再判断前进的方向是否平行于边线正对球门。

在进攻程序之前的找球程序模块中，多次用到读取转换结果的程序，在该程序中，每执行次，将读进个传感器的转换结果，其中左灰度和右灰度的转换结果存放在和两个地址单元里。

在判断正确前进方向时，和里存放着前次的转换结果，先把它们转移到共工作寄存器，中，在读取当前的灰度转换结果，分别与前次的结果进行比较，只要其中有个值增大，就认定为前进方向，这时调用以车身中心为圆心的原地转动程序，当转过约度后，读取当前灰度值保存，再调用段短距离直行程序，再次比较灰度值变化趋势，直到左右两个灰度值都为减小，这时，机器人前进方向为正确进攻方向。

在大方向调正之后，许要调整机器人的前进角度，即使前进方向平行于边线，正对球门。

这个动作左右两个灰度传感器转换结果之间的比较完成。

先读取当前灰度值，左右两个结果进行比较，如果左灰度大于右灰度，说明前进方向偏左，调用原地转动程序向右偏转，调整后，再次读取，比较，直到左右相等为止，这时方向正对球门，调用长距离直行程序，开始进攻，把球攻入球门。

在两个灰度值大小比较时，与红外传感器有类似的问题需要注意相减时出现负数时需要调整为相反数判断相等时有传感器误差存在，需要设定阈值，差值小于阈值即认为相等。

图进攻程序模块流程图图碰撞避让程序模块碰撞避让程序的硬件实现本设计的碰撞避让系统，是通过单片机的中断控制功能实现的。

系列单片机有个中断源，可分为个中断优先级。

本碰秒，原地转弯延时秒。

测试结果机器人在直行碰撞墙壁后，顺利进入中断服务程序，倒退并调头，之后中断返回继续直行。

方向判断功能模块测试测试条件用黑白两色纸模拟场地基板，室内日光灯光源。

测试软件方向判断程序模块。

默认由白向黑进攻。

在起点采样，直行到另色地面再次采样，比较判断。

测试结果由白向黑行进时，机器人判断方向为正确进攻方向，继续前进由黑向白行进时，机器人发现方向，掉头前进。

设计结论本足球机器人系统，从市场调研，资料查找，构思设计，到制作调试完毕，历时个多月，最终基本达到设计要求。

本设计的优点及创新之处本设计利用简单的器件使机器人拥有了较为完善的功能，其开放的程序及模块化的编程方法，用户能够根据需要方便的编写输入不同的程序，使得机器人的性能可以不断的完善。

同时，留有诸多的扩展接口个转换接口，个中断源给今后的功能扩展留下了广阔的空间。

由于使用常规元件，并自己动手制作，整个开发制作成本约元，大大低于市场同类产品。

机器人的外形结构可以根据需要改变，并实现定功能，本设计中的持球探测臂就是通过机器人的外形实现功能，大大简化了软件程序的算法，是本设计的创新之处。

本设计可改进的方面本设计属于第次尝试，许多功能还不够完善，结构也过于简单。

在以下方面有待改进。

移动方式方面目前所使用的个驱动轮方式都只有两个自由度，还不能实现任意定位和定向。

若个轮子都具备独立驱动和转向能力，则可实现全方位的运动，大大增加其灵活性。

电机驱动方式方面目前所使用的逻辑驱动，只能实现电机的方向控制，远远不能满足需要，因此，若能利用等方式对电机进行调速，这样在比赛中将会有更大的主动权。

转换方面目前能使用的红外传感器只能实现简单地计算比较。

精确的计算差值，必利用差值对转向进行精确的控制，这也是改进的方向之。

传感器方面本次设计只使用了光电和微动开关两种传感器，而传感器的种类是繁多的，如超声波测距传感器，数字指南针等等，在足球机器人上都能发挥很大的作用。

设计参数配件表参考文献曹巧媛电子工业出版社，黄鸿，陈杰高等教育出版社，葛伟亮，贺力勤北京理工大学出版社，张有顺中国计量出版社，蔡自兴清华大学出版社，刘进长，辛健成河南科学技术出版社，美麦克布瑞德科学出版社，日船仓郎科学出版社，日高桥友以，秋田纯，渡边正人科学出版社，，公司提供芯片资料，公司提供芯片资料，公司提供芯片资料撞避让系统所用到的中断源为，即外部中断。

其请求信号由输入请求信号有效电平由和设置，旦输入信号有效，则将中的标志位置，可向申请中断。

中断控制设置系统中断控制由个专用寄存器组成。

中断请求标志其中为外部中断零的申请标志位。

当外部中断源有请求时，该位置，其复位由触发方式来设置。

为外部中断触发方式设置位，时，为电平触发方式，该方式下，每个机器周期对外部中断源采样，如果为低电平，则进入中断。

该方式中响应中断后不能自动清除标志位，所以中断返回前，外部中断源引脚上的低电平必须撤销。

时为脉冲触发方式，即在两个相邻的机器周期内上的电平发生由高到低的跳变即进入中断保持到响应中断时，才由硬件清除，该方式下，中断源低电平需要至少保持个机器周期。

中断开放和屏蔽其中，为总中断允许位，时开放中断，时关断切中断。

为外部中断允许位，时允许。

中断优先级设定其中为外部中断优先级设定，时，为高优先级。

碰撞系统模块程序中断控制设置选择触发方式为电平触发开放外部中断，外部中断零设为高优先级中断服务子程序后退调头中断返回整体程序编程思想以上所述的几大功能模块，都可以独立使用，分别完成不同的任务，而它们举升动臂操纵动臂举升缸铲取物料时，认为铲斗斗齿只受垂直掘起阻力的作用。

铲斗边插入边收斗或边插入边举臂进行铲掘时，认为铲斗斗齿受水平插入阻力与垂直掘起阻力的同时作用。

如果将对称载荷和偏载情况分别于上述三种典型受力工况相结合，就可得到铲斗六种典型的受力作用工况，如图所示图铲斗运动机构外载荷工况外载荷计算装载机的工作阻力是多种阻力的合成。

由于物料性质和工作机构工作方式的不同，工作阻力有不同的计算方法，般工作阻力通常分别按插入阻力掘起阻力和转斗阻力矩进行计算。

插入阻力插入阻力就是铲斗插入料堆时，料堆对铲斗的反作用力。

插入阻力由铲斗前切削刃和两侧斗壁的切削刃的阻力，铲斗底和侧壁内表面与物料的摩擦阻力，铲斗斗底外表面和物料的摩擦阻力组成。

这些阻力与物料的种类料堆高度铲斗插入料堆的深度铲斗的结构形状等有关。

计算上述阻力比较困难，般按以下经验公式来确定插入阻力。

河南理工大学毕业设计论文说明书式中物料块状与松散程度系数物料性质系数料堆高度系数铲斗形状系数铲斗宽度铲斗的次插入深度，。

查取有关文献，结合老师建议，，，，，，。

计算得，未找到引用源。

。

掘起阻力掘起阻力就是指铲斗插入料堆定深度后，举升动臂时物料对铲斗的反作用力。

掘起阻力同样与物料的种类快度松散程度密度料堆之间及物料与铲斗之间的摩擦阻力有关。

掘起阻力主要是剪切阻力。

最大掘起阻力通常发生在铲斗开始举生的时刻，此时铲斗中物料与料堆之间的剪切面积最大，随着动臂的举升掘起阻力逐渐减小。

铲斗开始举升时物料的剪切力按下式计算。

式中开始举升铲斗时物料的剪切应力，它通过实验测定，对于块度为的松散花岗岩，剪切应力的平均值取铲斗宽度，未找到引用源。

铲斗插入料堆的深度，。

其中，未找到引用源。

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计算得，未找到引用源。

。

转斗阻力矩当铲斗插入料堆定深度后，用转斗油缸使铲斗向后翻转，料堆对铲斗的反作用力矩称为转斗阻力矩。

当用铲斗翻转铲取物料时，在铲斗充分插入料堆转斗的初始时刻，转斗的静阻力矩最大，用，未找到引用源。

表示，此时铲斗转角，未找到引用源。

其后，可知钢的许用弯曲应力比较得到因此可以得出结论，动臂满足强度要求，具有较大的安全储备。

第三章装载机铲斗运动机构三维模型建立是美国公司推出的，具有单数据库参数化基于特征以及全相关等特点的产品。

可以用来建立实体几何模型，对所建模型进行仿真和分析，通过模拟真实环境的工作状况对其进行分析判断和干涉检查，以尽早发现设计缺陷和潜在的失败可能，提前进行改善和修正。

从而减少后期修改而付出的昂贵代价，缩短设计周期。

其能够将涉及至生产的全过程集成到起，使所有的用户能够同时进行同产品的设计和制造工作，即实现并行工程。

本章以型装载机为例，在软件环境下，对装载机工作装置进行三维实体建模为进步的干涉检查运动仿真与分析做准备，以期实现在软件环境下的装载机工作装置的优化设计。

标准件的建立下载标准件的零件库，然后导入中，具体使用方法是先打开零件库，找到所需要的零件然后保存到其他零件所在的文件即可。

零件三维模型的建立装载机工把，每次调整方向后，调入段短距离直行程序，在修正方向的同时，不断地向球靠近当球在正前方时，调入段长距离执行程序，缩短找球时间。

由于转换以及传感器的误差的存在，即使球完全正对机器人，也不可能得到两个完全相等的电压数字量，于是在比较时应设个阈值，当左右差值小于阈值时，认为正对足球，调用长直行当差值大于阈值时，再进行左右大小判断，调用转弯程序。

当进行阈值判断时，差值有可能得到负数，在此情况下应求其相反数。

当球不在红外传感器可视范围，即传感器接收到的红外信号为零时，由于周围环境的影响和暗电流的存在，其输出电压不可能为零，而是约左右。

找球程序流程图图进攻程序模块编程思路进攻方向的判断是根据对面灰度的增减比较来进行的。

在接近白色的区域，对红外光的反射量大，光电判读器即灰度传感器的输出电压高，在接近黑色区域，输出电压则低。

在此，默认从白到黑为进攻方向进行编程。

当机器人找到球并持球时，程序进入进攻模块。

该模块大致分为两个步骤，首先判断前进的方向是否是进攻的方向，之后，再判断前进的方向是否平行于边线正对球门。

在进攻程序之前的找球程序模块中，多次用到读取转换结果的程序，在该程序中，每执行次，将读进个传感器的转换结果，其中左灰度和右灰度的转换结果存放在和两个地址单元里。

在判断正确前进方向时，和里存放着前次的转换结果，先把它们转移到共工作寄存器，中，在读取当前的灰度转换结果，分别与前次的结果进行比较，只要其中有个值增大，就认定为前进方向，这时调用以车身中心为圆心的原地转动程序，当转过约度后，读取当前灰度值保存，再调用段短距离直行程序，再次比较灰度值变化趋势，直到左右两个灰度值都为减小，这时，机器人前进方向为正确进攻方向。

在大方向调正之后，许要调整机器人的前进角度，即使前进方向平行于边线，正对球门。

这个动作左右两个灰度传感器转换结果之间的比较完成。

先读取当前灰度值，左右两个结果进行比较，如果左灰度大于右灰度，说明前进方向偏左，调用原地转动程序向右偏转，调整后，再次读取，比较，直到左右相等为止，这时方向正对球门，调用长距离直行程序，开始进攻，把球攻入球门。

在两个灰度值大小比较时，与红外传感器有类似的问题需要注意相减时出现负数时需要调整为相反数判断相等时有传感器误差存在，需要设定阈值，差值小于阈值即认为相等。

图进攻程序模块流程图图碰撞避让程序模块碰撞避让程序的硬件实现本设计的碰撞避让系统，是通过单片机的中断控制功能实现的。

系列单片机有个中断源，可分为个中断优先级。

本碰秒，原地转弯延时秒。

测试结果机器人在直行碰撞墙壁后，顺利进入中断服务程序，倒退并调头，之后中断返回继续直行。

方向判断功能模块测试测试条件用黑白两色纸模拟场地基板，室内日光灯光源。

测试软件方向判断程序模块。

默认由白向黑进攻。

在起点采样，直行到另色地面再次采样，比较判断。

测试结果由白向黑行进时，机器人判断方向为正确进攻方向，继续前进由黑向白行进时，机器人发现方向，掉头前进。

设计结论本足球机器人系统，从市场调研，资料查