智能割草机器人设计说明书.doc

本科毕业设计说明书题目:智能割草机器人的研究院（部:机电学院专业:机械工程及自动化班级:姓名:学号:指导教师:完成日期:2013年6月15日山东建筑大学毕业设计说明书PAGE\*MERGEFORMATIIITOC\o"1-3"\h\u摘要本文首先对国内外市场上现存的智能割草机器人进行了介绍和比较，指出了现在智能割草机器人研制过程中需要注意的关键技术，并结合以往的成功经验和现在的实际需求，选择了结构易于实现的三轮车体结构。根据智能割草机器人控制系统要求，确定了以AT89C51单片机为核心的智能割草机器人控制方案，将智能割草机器人的控制系统划分成了电机驱动单元、电机控制单元和传感单元等几个部分，最终确定了智能割草机器人的技术指标。针对上述要求，进行了智能割草机器人机械本体的设计。首先，根据相关的计算确定了所需驱动电机的参数，并以此为基础进行了电机选型。然后根据选择的电机情况为智能割草机器人设计了驱动系统的减速机构。最后，结合智能割草机器人的任务特点，为其设计了特制的割草机构。控制系统是实现自动割草机器入自主执行割草任务的关键部分，根据具体的任务要求结合低成本的思想，确定了为电机控制和传感系统分别设置独立处理芯片的策略，控制系统首先对各个传感器件发送的环境信号进行预处理，再为智能割草机器人的运动控制反馈合适的环境信息。然后电机控制单元结合发送的信号对智能割草机器人进行相应的运动调节。关键词:智能割草机器人；移动机器人机械本体设计；电机控制；传感系统；割草机构ResearchandDevelopmentofAutonomousRobotLawnMowerABSTRACTThispaperfirstintroducesandcomparesexistingmowerrobots，pointoutthekeytechnologiesandthesuccessfulexperienceforautonomousrobotlawnmowerdevelopment,choseasimpletricyclestructure.Accordingtotheneedsofautonomousrobotlawnmowercontrolsystem。selectedasinglechipasthecorecontrollerforrobotmotioncontrol，anddividesthetotalcontrolsystemintoMotorDriveUnit，MotorcontrollerandSensorSystem.Inresponsetotheserequestsabove，schcmeoutthemechanicalframeworkofautonomousrobotlawnmower.First，establishthekinematicsanddynamicsmodelofautonomousrobotlawnmower,confirmthedrivingmotorparametersbycorrespondingcalculation，andusethoseparametersasthebasisselectthedrivingmotors.Second，basedontheselecteddrivingmotors，designagearboxfortheautonomousrobotlawnmower.Finally，designaspecialadjustablecuttingmechanismfortherobotaccordingtoitslawntrimmingtask.Forimplementofitslawnmowingtasks，therobot’scontrolsystemisacriticalpart，inaccordancewiththespecificrequirements，andlowdownitscostasmuchaspossible，decideastrategythatsettingupofanindependentchipforthemotorcontrolandsensorsystemrespectively.Sensorsystem’scontrollermakenecessarypreprocessfortheenvironmentsignalsfirst，feedbackappropriateenvironmentalinformationtoautonomousrobotlawnmower,thenmotorcontrolunitsendcorrespondingsignalstoadjusttherobot’smovement.KeyWords