写字机器人申报书

序号：编码：附件4：第九届“挑战杯”甘肃省大学生课外学术科技作品竞赛作品申报书作品名称：写字机器人学校全称：兰州理工大学技术工程学院申报者姓名（集体名称）：尤生伟张金鹏曹智刚朱倩汪岩类别：□自然科学类学术论文□哲学社会科学类社会调查报告和学术论文■科技发明制作A类□科技发明制作B类第第九九届届““挑挑战战杯杯””甘甘肃肃省省大大学学生生课课外外学学术术科科技技作作品品竞竞赛赛说明1．申报者应在认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。2．申报者在填写申报作品情况时只需根据个人项目或集体项目填写A1或A2表，根据作品类别（自然科学类学术论文、哲学社会科学类社会调查报告和学术论文、科技发明制作）分别填写B1、B2或B3表。所有申报者可根据情况填写C表。3．表内项目填写时一律用钢笔或打印，字迹要端正、清楚，此申报书可复制。4．序号、编码由“竞赛组委会填写。5．学术论文、社会调查报告及所附的有关材料必须是中文（若是外文，请附中文本），请以4号楷体打印在A4纸上，附于申报书后，字数在8000字左右（文章版面尺寸14.5×22cm）。6．2013年3月6日前将作品（须为打印件）及《申报书》各一式两份报送至竞赛组委会办公室。《申报书》和作品正文分开装订，作品正文部分除作品名称外，不能出现任何与作者及申报单位有关的任何信息，否则不通过资格审查。7．作品申报书须按要求由各校竞赛组织协调机构统一报送。8．其他参赛事宜请向本校竞赛组织协调机构咨询。9．报送地址：第九届“挑战杯”甘肃省大学生课外学术科技作品竞赛组委会办公室（天水师范学院团委）联系人：白斌峰联系电话：（0938）836646613919665766地址：天水市秦州区藉河南路105号（天水师范学院团委）邮政编码：741001第第九九届届““挑挑战战杯杯””甘甘肃肃省省大大学学生生课课外外学学术术科科技技作作品品竞竞赛赛A2.申报者情况（集体项目）说明：1、必须由申报者本人按要求填写；2、申报者代表必须是作者中学历最高者，其余作者按学历高低排列；3、本表中的学籍管理部门签章视为对申报者情况的确认。申报者情况姓名尤生伟性别男出生年月1989年12月学校全称兰州理工大学技术工程学院专业测控技术与仪器现学历本科年级三学制四年入学时间2010年9月作品全称写字机器人毕业论文题目通讯地址甘肃省兰州市七里河区龚家坪211号（兰州理工大学技术工程学院）邮政编码730050单位电话[phone]常住地联系地址甘肃省兰州市七里河区龚家坪211号（兰州理工大学技术工程学院）邮政编码730050单位电话[phone]其他作者情况姓名性别年龄学历所在单位曹智刚男21本科兰州理工大学技术工程学院张金鹏男21本科兰州理工大学技术工程学院朱倩女20本科兰州理工大学技术工程学院汪岩男20本科兰州理工大学技术工程学院资格认定学校学籍管理部门意见是否为2012年7月1日前正式注册在校的全日制非成人教育、非在职的高等学校中国籍专科生、本科生和硕士研究生或博士研究生。□是□否（部门盖章）年月日指导教师意见（1-2名）本作品是否为课外学术科技或社会实践活动成果□是□否指导教师签名：年月日第第九九届届““挑挑战战杯杯””甘甘肃肃省省大大学学生生课课外外学学术术科科技技作作品品竞竞赛赛B3.申报作品情况（科技发明制作）说明：1、必须由申报者本人填写；2、本部分中的科研管理部门签章视为对申报者所填内容的确认；3、本表必须附有研究报告，并提供图表、曲线、实验数据、原理结构图、外观图（照片），也可附鉴定证书和应用证书；4、作品分类请按作品发明点或创新点所在类别填。作品全称写字机器人作品分类（A）A、机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控制、工程、交通、建筑等）B、信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等）C、数理（包括数学、物理、地球与空间科学等）D、生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健康、卫生、食品等）E、能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化工、生态、环保等）作品设计、发明的目的和基本思路，创新点，技术关键和主要技术指标本作品设计发明的目的：帮助残疾人写字，用于机构教育、开发智能，辅助教学设备和机器人的实践设备等。基本思路：用机械臂模拟人体手臂，计算机连接16路舵机控制板，在TOROBOTRIOSUSC-32软件控制机械臂，移动舵机使TOROBOTRIOSUSC-32界面生成程序，下载到主芯片上。创新点：变传统的人工控制机械为程序自动控制，变传统复杂的单片机编程为舵机控制界面直接编程。关键技术:控制界面控制不同自由度书写横，竖，捺，撇笔。精确度高，效率快。技术指标有：驱动控制电路，稳压整流电路，还有5到12伏的可调稳压电源。第第九九届届““挑挑战战杯杯””甘甘肃肃省省大大学学生生课课外外学学术术科科技技作作品品竞竞赛赛作品的科学性、先进性（必须说明与现有技术相比、该作品是否具有突出的实质性技术特点和显著进步。请提供技术性分析说明和参考文献资料）本作品综合了机械学、电子学、计算机科学、自动控制工程、人工智能、仿生学等多个学科的最新研究成果，代表了机电一体化的最高成就，是当今世界科学技术发展最活跃的领域之一。与现有的写字机器人相比，在调试手段上有显著的进步，尤其对字体的编程比现有的单片机编程简单易懂，在操作界面上可以实现人机互换，而这是单片机所不能实现，该技术水平具有经济合理，简便，准确，快捷等实质性的技术特点。关键技术是利用舵机控制板界面调试不同自由度的舵机设计出用户所需要的的字和句子。打破了常规下只有学习编程的人员才能设计程序自动控制，作品实现了大众化的特点。作品在何时、何地、何种机构举行的评审、鉴定、评比、展示等活动中获奖及鉴定结果否作品所处阶段（B）A实验室阶段B中试阶段C生产阶段D（自填）技术转让方式第第九九届届““挑挑战战杯杯””甘甘肃肃省省大大学学生生课课外外学学术术科科技技作作品品竞竞赛赛作品可展示的形式■实物、产品□模型□图纸□磁盘■现场演示□图片□录像□样品使用说明及该作品的技术特点和优势，提供该作品的适应范围及推广前景的技术性说明及市场分析和经济效益预测1.使用说明:①必须是配合电脑编程。②给舵机控制板供电（5V-12V）。③设置拖动滑竿的脉冲值（调中）。④每个自由度（舵机）调中。⑤联机是调合适的COM口。⑥.调整传感器的位置，使其检测范围适中。（可根据实际的情况调整）⑦.若机器人经测试未能达到最佳效果，可进行参数的调整。⑧.安装时应注意传感器的位置，因为传感器的位置很大程度上决定程序的编写。⑨传感器的感应夹角和感应距离（过早感应或过晚感应程序编写不同，也有可能出现感应不到物体或者卡死不动等现象）2.技术特点和优势：操作简便灵活，调试精度高，可以培养学生的想象力创造力，并对机械，电子，自动化系统等知识有深刻直观的体会。3.作品的使用范围：①帮助残疾人。②用于实践教学。③博物馆展览。4.创新设计产品与传统产品相比较，在当今和今后的社会发展中将占有更加广阔的市场，思维是最活跃的因素，新的创意在需求的促进，比较的判定等多方面的共同作用下产生的。该作品在教学研究方面推广及应用前景光明。专利申请情况□提出专利申请申报号申报日期年月日□已获专利权批准批准号批准日期年月日□未提出专利申请第第九九届届““挑挑战战杯杯””甘甘肃肃省省大大学学生生课课外外学学术术科科技技作作品品竞竞赛赛科研管理部门签章年月日C．当前国内外同类课题研究水平概述说明：1、申报者可根据作品类别和情况填写；2、填写此栏有助于评审。第第九九届届““挑挑战战杯杯””甘甘肃肃省省大大学学生生课课外外学学术术科科技技作作品品竞竞赛赛国内外教育机器人的设计与应用活动丰富多彩。目前，全球每年有一百多项机器人竞赛，参加人员从小学，中学生，大学生，研究生到研究者。国际上主要的机器人竞赛有：国际机器人奥林匹克竞赛，FLL机器人世锦赛，机器人世界杯足球赛等。每年国内有几十到上百支代表队参加这些国际竞赛活动。我国教育部门也在政策上加以引导，积极把教育机器人引入课堂教学。各地的重点中小学中均开展了机器人兴趣小组活动，有条件的的地方甚至已经开始在学生中全面开展机器人教育。北京，上海，广东，浙江，江苏，湖北等省市已经先后将教育机器人纳入地方课程。总之，智能教育机器人成为重要的，流行的用于培养学生动手能力，计算机应用能力和创新思维的学习工具。在机器人教育活动积极开展的同时，对于教育机器人基础开发平台的研究也得到了蓬勃发展。国内外出现不少相关作品。由此可见本作品符合现在的发展，即培养学生发挥创新，动手操作能力，还可以服务社会上的残疾人员写字。D．推荐者情况及对作品的说明说明：1、由推荐者本人填写；2、推荐者必须具有中级专业技术职称，其中一名必须具有高级以上专业技术职称，并是与申报作品相同或相关领域的专家学者或专业技术人员（教研组集第第九九届届““挑挑战战杯杯””甘甘肃肃省省大大学学生生课课外外学学术术科科技技作作品品竞竞赛赛体推荐亦可）；3、推荐者填写此部分，既视为同意推荐；4、推荐者所在单位签章仅被视为对推荐者身份的确认。推荐者情况姓名李骐性别男年龄职称工作单位通讯地址邮政编码单位电话住宅电话推荐者所在单位签章（签章）年月日请对申报者申报情况的真实性作出阐述请对作品的意义、技术水平、适用范围及推广前景作出您的评价其它说明推荐者姓名性别年龄职称工作单位第第九九届届““挑挑战战杯杯””甘甘肃肃省省大大学学生生课课外外学学术术科科技技作作品品竞竞赛赛情况通讯地址邮政编码单位电话住宅电话推荐者所在单位签章（签章）年月日请对申报者申报情况的真实性作出阐述第第九九届届““挑挑战战杯杯””甘甘肃肃省省大大学学生生课课外外学学术术科科技技作作品品竞竞赛赛请对作品的意义、技术水平、适用范围及推广前景作出您的评价其它说明学校组织协调机构确认并盖章（团委代章）年月日第第九九届届““挑挑战战杯杯””甘甘肃肃省省大大学学生生课课外外学学术术科科技技作作品品竞竞赛赛校主管领导或校主管部门确认盖章（盖章）年月日第第九九届届““挑挑战战杯杯””甘甘肃肃省省大大学学生生课课外外学学术术科科技技作作品品竞竞赛赛E．组织委员会秘书处资格和形式审查意见组委会秘书处资格审查意见审查人（签名）年月日组委会秘书处形式审查意见审查人（签名）年月日组委会秘书处审查结果□合格□不合格负责人（签名）年月日第第九九届届““挑挑战战杯杯””甘甘肃肃省省大大学学生生课课外外学学术术科科技技作作品品竞竞赛赛序号：编码：第九届“挑战杯”甘肃省大学生课外学术科技作品竞赛作品说明书作品名称：写字机器人学校全称：兰州理工大学技术工程学院申报者姓名（集体名称）：尤生伟张金鹏曹智刚朱倩汪岩第第九九届届““挑挑战战杯杯””甘甘肃肃省省大大学学生生课课外外学学术术科科技技作作品品竞竞赛赛目录第一章前言…………………………………………………………………………11.1选题背景……………………………………………………………………11.2研究的依据和意义…………………………………………………………1第二章工作原理……………………………………………………………………22.1主控芯片的控制及原理……………………………………………………22.2舵机工作原理及控制………………………………………………………2第三章写字机器人的系统构成……………………………………………………3作品硬件设计……………………………………………………………………33.1BASICStamp微控制器…………………………………………………43.2伺服马达…………………………………………………………………43.3舵机………………………………………………………………………43.3.1舵机PWM信号介绍…………………………………………………53.3.2舵机的运动协议……………………………………………………63.3.3扫尾问题……………………………………………………………10第四章软件设计……………………………………………………………………104.1控制板界面……………………………