（全日制本科毕设）爬梯机械人的设计（全套图纸CAD哟）

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爬梯机械人的设计摘要单片机系列单片机等。本系统采用公司的单片机。单片机性能介绍，它是种完全集成的混合信号片上系统型芯片，内部主要集成了Ⅱ增强型和串行接口单端差分高精度可编程的内部时钟振荡器监视器内部上电复位模块捕捉比较模块和看门狗定时器功能的可编程计数器定时器阵列等功能部件。使用专利的高速微控制器内核，的指令执行时间为个或者两个系统时钟周期工作电压为，典型工作电流为，功耗比较低。另外，此单片机还具有可在系统编程的存储器，可用于非易失性数据存储。的主要特性高速流水线结构的兼容的内核可达,全速非侵入式的在系统调试接口片内，带模拟多路器真正位的通道单端差分，高精度可编程的内部振荡器，可在系统编程的存储器，字节片内，硬件实现的Ⅱ增强型和增强型串行接口，个通用的位定时器，具有个捕捉比较模块和看门狗定时器功能的可编程计数器定时器阵列，片内上电复位监视器和温度传感器，个端口容许输入，具有片内上电复位监视器看门狗定时器和时钟振荡器的是真正能独立工作的片上系统。存储器还具有在系统重新编程能力，可用于非易失性数据存储，并允许现场更新固件。用户软件对所有外设具有完全的控制，可以关断任何个或所有外设以节省功耗。片内二线开发接口允许使用安装在最终应用系统上的产品进行非侵入式不占用片内资源全速在系统调试。调试逻辑支持观察和修改存储器和寄存器，支持断点单步运行和停机命令。在使用进行调试时，所有的模拟和数字外设都可全功能运行。两个接口引脚可以与用户功能共享，使在系统调试功能不占用封装引脚。传感器的选择传感器是机器人系统的视觉单元。外部的路线障碍等环境信息，都要通过传感器传递给控制单元。根据目前传感器的发展状况，机器人系统使用的传感器主要有接触式和非接触式两种。接触式传感器多采用微动开关控制，其优点是价格低，但可靠性差，使用寿命短，故障多，也不适用较高车速和大型车辆。非接触式传感器种类很多，其工作原理多为通过发射光波声波或电磁波遇到物体时反射而被接收装置接收以感知物体。本机器人系统选择较为常用的传感器类型陀螺仪和红外线传感器。陀螺仪移动机器人要能够自主地爬上楼梯，必须在爬行过程中连续不断地可靠地估计出两个关键参数如图.机器人行驶方向与楼梯的方向的夹角，称为偏移角。它用于判断机器人是否径直向上爬行。越小越好，理想状态下应为零。在楼梯上的机器人车身相对于水平地面的倾角。用于控制载台保持水平。用这两个变量作为机器人爬楼梯控制变量。图.陀螺仪需测参数示意图陀螺仪的选型本设计选用型陀螺仪，型陀螺仪参数如表.所示。表.型陀螺仪参数型号输出方式速率范围零偏稳定性工作温度模拟电压.红外传感器爬楼机器人采用了两个红外传感器测量车体与障碍物间的较大距离量。红外距离传感器主要用于监测车体与前进方向的距离。当没有障碍物时检测器没有反射光线接受。当前方出现障碍物并且障碍物进入安全范围时检测器检测到反射光线，它与红外障碍物高度传感器的反馈综合决定越障避障步态。红外高度传感器主要用于监测车体前进方向障碍物的高度值。当障碍物高度没有超过越障安全距离时检测器没有反射光线接受。当前方障碍物高度进入安全范围时检测器检测到反射光线，与红外距离传感器的反馈综合决定越障避障步态。当距离传感器检测到障碍物，但是高度传感器并没有检测到时采用爬楼越障步态。当距离传感器检测到障碍物同时高度传感器也检测到障碍物时采用避障的步态。红外传感器是基于三角测量原理圈。红外发射器按照定的角度发射红外光束，当遇到物体以后，光束会反射回来，如图.所示。反射回来的红外光线被检测器检测到以后，会获得个偏移值，中心矩，以及滤镜的焦距以后，利用相似三角关系，传感器到物体的距离为。因此，只要测出的光点位置坐标的值，即可测出待测体的距离。红外传感器的选型本设计的载物机器人不属于精确控制型的机器人，因此不需要很精确的距离检测，综合本设计的各参数及前人经验，选择工业控制中常用的型红外测距传感器，型红外测距传感器的参数如表.所示。表.型红外测距传感器参数型号探测范围输出信号灵敏度分辨率模拟型图.红外传感器三角测距原理.机器人控制系统的程序编制图.机器人爬楼主程序流程图单片机采用用语言编写程序。程序结构与般语言相似，个程序大体上是个函数定义的集合，在这个集合中有且仅有个名为的函数主函数。主函数是程序的入口，主函数中的所有语句执