基于紅外和超聲傳感器的跟蹤機(jī)器人設(shè)計.pdf

1、移動機(jī)器人是智能機(jī)器人的一個重要分支。近年來，隨著機(jī)器人技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，特別是計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人領(lǐng)域的研究取得了長足的進(jìn)步，智能水平大大提高，逐步由以前的遙控式向半自主式和自主式過渡，工作條件也由室內(nèi)向室外，由靜止向運動，由簡單向復(fù)雜過渡。
　　本文研究了移動機(jī)器人跟蹤功能的設(shè)計與實現(xiàn)。為了實現(xiàn)跟蹤功能，必須進(jìn)行被跟蹤物體的位置檢測。目前常見的辦法是通過攝像頭獲取圖像并經(jīng)相應(yīng)處理從而尋找跟蹤物；或通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)來

2、實現(xiàn)。但是這些方法技術(shù)復(fù)雜、投資較大，對于實現(xiàn)單純跟蹤功能的機(jī)器人系統(tǒng)并不適用。為此，本文以單片機(jī)為核心，采用紅外傳感器和超聲波傳感器來檢測位置，研究機(jī)器人運動控制算法，設(shè)計并實現(xiàn)了機(jī)器人跟蹤系統(tǒng)。
　　本文的主要內(nèi)容包括：
　　(1)跟蹤機(jī)器人設(shè)計方案進(jìn)行研究。本設(shè)計采用2個驅(qū)動輪和1個萬向輪構(gòu)成的三輪輪式機(jī)器人，研究了三輪移動機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)和運動學(xué)模型，以及跟蹤系統(tǒng)傳感器布局。
　　(2)跟蹤機(jī)器人控制算法研究。

3、采用紅外傳感器感知被跟蹤目標(biāo)人體所處角度方位，采用超聲波傳感器感知被跟蹤目標(biāo)與機(jī)器人之間的距離，從而實現(xiàn)跟蹤功能。由于跟蹤系統(tǒng)的不確定性，設(shè)計主要基于模糊控制的方法，對所設(shè)計的跟蹤機(jī)器人在算法上進(jìn)行研究及仿真。
　　(3)人體紅外熱釋電傳感器的設(shè)計和超聲波測距傳感器及其外圍電路的設(shè)計。這兩種傳感器在設(shè)計上沿用已有的一些設(shè)計方案并進(jìn)行了一定的改進(jìn)，使之更加適用于跟蹤機(jī)器人。
　　(4)以MC9S12DG128單片機(jī)為核心設(shè)計并