中级课程(新版)01简单机器人.ppt
Online Lecture V 2.0,简单机器人,第一节课,前45分引入介绍机器人的种类有哪些(参考书2-3页)15分钟介绍单片机机器人的配件名称(结合积木机器人介绍)。书4-7页讲解注意事项。书10-11页后45分搭建Easy bot机器人主体结构（1-10步）。节奏慢的话完成1-8步剩余5分钟整理教具。,你心目中的机器人,AIBO,现实生活中的机器人,阿西莫,ASIMO视频展示,勇气号火星探测机器人 排爆用机器人,智能吸尘器,重型负载机器人,一、robot一词的由来,1 该词来源于1920年捷克的一个反映科幻内容的话剧。剧中的一个人物名叫robota(捷克文，意为苦力、奴隶），一个形状像人的机器，可以听从人的命令做各种工作2 英文robot是从robota衍生而来的。3 我国将robot翻译为机器人，给人一种错觉，机器人一定具有类人的外形。其实，应该为具有人的某种功能的机器。,二、机器人的定义,国际标准化组织（ISO）对机器人的描述（1）机器人的动作机构具有类似于人或其他生物体的某些器官（肢体，感官等）的功能。（2）机器人具有通用性。工作种类多样，动作程序灵活多样（3）机器人具有不同程度的智能性。如记忆、感知、推理、决策、学习等（4）机器人具有独立性。完整的机器人系统，在工作中可以不依赖于人的干预,机器人发展的三个阶段,机器人的三大定律,一.机器人不得伤害人，也不得见人受到伤害而袖手旁观 二.机器人应服从人的一切命令，但不得违反第一定律 三.机器人应保护自身的安全，但不得违反第一、第二定律,四、机器人与人类社会的关系,1 机器人进一步解放了人。代替人从事单一的、繁重的体力劳动。如家用地板清洁机器人，使人免去繁重的家务。2 机器人可以保护人。代替人在有毒、易燃易爆、灾害等危险与恶劣的环境下，完成工作任务。例如核电站的维修检测机器人、军用的地雷探测机器人、在火星上的探测机器人、水下6000米的海洋探测机器人。3 机器人延伸了人工作和活动的空间。如火星探测机器人，可以将在火星获取的珍贵图片传到地球，犹如人站在火星表面。医用手术机器人可以辅助医生完成高精度的脑部神经手术。,五、机器人的应用,工业 机器人被广泛的用于各种自动化生产线，如焊接，包括点焊和弧焊。搬运，装配，喷漆，零件加工，包装。,汽车生产线上的焊接机器人,农业 草坪割草机器人,军事 地面侦察，排雷和攻击。,美国“剑”军用机器人,美国“剑”军用机器人,医疗 高精度和高难度的外科手术,服务 娱乐表演机器人，导游，家庭地板的清 洁，建筑物外墙壁的清洁。,irobot的roomba家用清洁机器人,roomba清洁机器人,科研 如一些外星探测，特殊环境下探测的机器人。,六、机器人的未来,机器人将像pc一样，进驻到每个家庭，渗透到社会的每个角落，智能水平更高的机器人不断诞生。机器人家族的种类和数量更加庞大。,无人驾驶汽车,人形机器人，本田的asimo，可上下楼梯。,索尼的QRIO人形机器人。,MAHARU-Z韩国机器人女佣,蛇形机器人,四足机器人,Robocup比赛中索尼的AIBO机器狗,RiSE Version 3,美国宇航局研制月球六足机器人,六足伐木机器人,机器鱼,无人机 全球鹰,七、机器人涉及的领域,机器人技术是前沿和尖端的领域，它涉及的领域包括：机械技术 电子技术 计算机技术 自动控制 通信技术 传感技术,八、机器人比赛,灭火机器人比赛,足球机器人比赛,科协基本技能,认识单片机,单片机的概念：单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。单片机的特点：1.长寿命 2.体积小 3.低电压与低功耗 4.抗干扰,单片机的应用（按功能）,1.测控系统 2.机电一体化产品,闸门开度测控仪,数控车床,单片机的应用,3.智能仪表 4.智能民用产品,智能流量积算仪,DVD智能数码摄像机,单片机的应用（按应用领域）,1.工业控制 2.家用电器,智能电梯控制系统,全自动洗衣机,单片机的应用,3.通信领域 4.医用设备领域,智能手机,监护仪,EasyBot,注意事项 乐博乐博1 请勿将各种配件放入口中。2 请勿使用过大的力气在可动部分及各种配件上。3 请勿将手放入可动的部分中。4 请勿朝人扔掷或晃动配件及机器人。5 在接触配件或机器人时，请小心其尖锐的部位。6 请勿将各种配件放在或靠近火炉旁边。7 请勿将半导体、马达、电子产品放入水中或弄湿，以避免其无法正常运作。8 因干电池可能会流出液体或出现破裂，所以请按正负极方向正确安装。9 请勿将干电池充电、拆解、短路或加热。10 请勿混用不同种类的或用过的干电池。11 干电池内流出的液体不慎进入眼内时，应立即用清水清洗或就近到医院接 受治疗。12 干电池内流出的液体沾到衣服或皮肤上时，应立即用清水清洗干净。13 请在监护者或老师的指导下进行组装制作。14 未满3岁的儿童不能使用包括小型零配件在内的所有产品。,EasyBot,机器人的硬件部分的认知,1 传感器（1）红外传感器，2 可以感知环境中的障碍物（2）触碰开关 4 检测与环境物体是否接触 2 控制器 1 单片机，将中央处理器CPU，存储器，输入输出接口电路等集成在一块超大规模集成电路芯片上，具有完整的处理控制功能。直流马达驱动板 1能控制作为机器人动力的直流马达。它是按照CPU板传递的信息控制直流马达的转动方向和旋转速度。,机器人的硬件部分的认知,3 执行器（1）直流马达 2 将直流电能转换为机械能的装置，用做机器人的轮子驱动装置（2）LED灯 3 可控制亮灭，用于指示内部的一些状态（3）蜂鸣器 1 用于发出声音，如警报器。,EasyBot,三排线（3Pin Cable)三排针(3Pin Header Pin)：为了CPU板与其他回路进行信号的传送和接收，需要使用此配件把各种回路板连接起来。线8根 针4个,EasyBot,马达构架（Motor Frame)：主要使用在固定直流马达。把构架和构架，构架和回路板等配件连接成垂直结构。需要注意马达构架长的那边较窄且可以不用螺母4个,EasyBot,“L”型构架（L-Frame),2*6构架2个,2*2构架2个,2*1构架2个,EasyBot,支架螺丝（Support)：把构架和构架，构架和回路板等配件连接成平行结构。,7mm支架6,20mm支架8,35mm支架5,EasyBot,螺丝和螺帽（Bolt&Nut):固定回路板和构架，构架和各种连接构架。螺帽1个尼龙螺母2个,EasyBot,47,组装机器人时所需的工具有十字螺丝刀和六角螺丝刀。十字螺丝刀和六角螺丝刀顶端带有磁性可以粘住螺丝和螺母。,1.介绍工具,主画面,组装方法,EasyBot,48,主画面,开始搭建吧,简单机器人,EasyBot,EasyBot,49,Assemble the face 1,1,一个主面板，两个LED灯。4个螺丝，4个螺母,EasyBot,EasyBot,50,Assemble the face 2,2,两个7mm的支架螺丝,EasyBot,Assemble the face 3,3,两个轮子，要用两个螺丝固定。,EasyBot,Assemble the foot,4,“L2*2构架2个，2个中型面板，4个螺丝，4个螺母,EasyBot,Assemble CPU,5,一个CPU，连接到刚才搭好的中型面板上，4个螺丝，4个螺母,EasyBot,Assemble right arm,6,把蜂鸣器连接到碰撞开关上面。2个螺丝，2个螺母,EasyBot,Assemble right arm,7,把碰撞开关好蜂鸣器连接到CPU上，注意搭建的位置和固定，2个螺丝，2个螺母,EasyBot,Assemble left arm,8,使用一个 高速马达和一个导轮，用2个螺丝固定,EasyBot,Assemble the face to the main body,9,把之前搭建好的带有轮子的主面板搭建到CPU上，注意搭建位置和固定2个螺丝，2个螺母,EasyBot,Assemble 7mm support,10,需要两个7mm支架螺丝，2个螺丝，2个螺母,EasyBot,Assemble the battery,11,安装好电池盒，注意固定，2个螺丝，2个螺母,EasyBot,Connect the cable,12,把电池盒上的线连接好。,
