搜索
机器猫的设计与制作学生姓名：学号：专业班级：指导教师：-I-摘要机器猫是执行工作的机器装置。它既可以接受人类的指挥，又可以运行预先编排好的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。现在市场上有着各式各样的的玩具，而遥控车、电动猫等电动玩具不仅物美价廉，而且做工精细，操作感也很不错。深受广大消费者的喜爱。根据调查可以发现，简单的电池驱动玩具的价格远低于具备智能型的玩具，而将普通的电池驱动玩具“升级”成智能型玩具花费的成本很低，所以将普通的电动玩具成智能化玩具是具有很大的市场前景。本次选取了一种简单的电池驱动玩具——机器猫其改装成智能进行一定智能控制的玩具。实践证明改装方案可行性的趣味性。机器猫是高级证和控制论，机械电子，计算机，材料和仿生学的产物。在工业，医学，农业，建筑业甚至军事等领域中都有重要用途。实际上，机器猫的制作以及其工作原理都与所见的机器人是一样的，机器人根据先编排好的程序，接受人类的指挥，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领运动。本次介绍的机器狗就具备了这么多的优点，并能够通过光、声、磁控等工作原理制作完美的机器猫。机器猫产品如0所示。机器猫产品外形图关键词：机器人；感器；电机驱动-II-目录摘要..............................................................I第1章机器猫的介绍...................................................11.1机器猫的发展史................................................11.2现阶段的发展状况..............................................1第2章机器猫的实现...................................错误!未定义书签。2.1电路组成和部分作用............................................22.2机器猫结构框图................................................22.3机器猫原理设计图..............................................22.4电路的组成...................................................32.4.1直流稳压电源的设计...............................................................................32.4.2连续脉冲发生电路...................................................................................42.4.3开关电路及阶梯波形成级电路设计.......................................................62.4.4运算放大器LM324应用.........................................................................8第3章原理图设计与仿真...............................................93.1原理图设计与仿真（Multisim）..................................93.2本电路元件清单...............................................103.3总结与提高...................................................12第4章PCB制作步骤..................................................134.1根据要求画出电路图...........................................134.2各模块电路图.................................................134.2.1电源部分及脉冲产生电路图.................................................................134.2.2权电阻电路图........................................................................................134.3下料.........................................................144.4钻孔.........................................................154.5镀铜.........................................................154.5.1化学沉铜................................................................................................154.5.2电镀........................................................................................................154.6阻焊.........................................................154.6.1阻焊目的：............................................................................................154.6.2阻焊基本工作流程：.............................................................................154.7文字.........................................................164.8成型.........................................................16第5章机器猫的设计与调试............................................18-III-5.1实验目的.....................................................185.2实验步骤.....................................................185.3整机装配与调试：.............................................20第6章机器猫的装配与调试............................................236.1设计中遇到的问题及解决办法...................................236.2完成本电路所具备的能力.......................................23结论.............................................................24致谢..............................................................25参考文献..........................................................26-1-第1章机器猫的介绍1.1机器猫的发展史机器人（Robot）是人类最渴望能够早日制造出的机器朋友。然而要制造出一台智能机器人并不容易，仅仅是让机器模拟人类的行走动作，科学家们就浮出了数十甚至上百年的努力。1910年捷克斯洛伐克作家卡雷恰佩克在他的科幻小说中首次提到了“机器人”这个词。等到1914年美国人乔治德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人，并注册了专利。这种机械手能按照不同的程序从事不同的工作。之后机器人不断的改革创新，到了2006年微软公司推出MicrosoftRoboticsStudio,机器人模块化，平台统一化的趋势越来越明显，比尔盖茨预言，家用机器人很快将席。1.2现阶段的发展状况目前在工业、医学甚至军事等领域中均有重要用途。现在，国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。一般说来，人们都可以接受这种说法，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件工具的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。”如今机器人发展的特点可概括为：横向上，应用面越来越宽。由95%的工业应用拓展到更多领域的非工业应用。向做手术，采摘水果，剪枝、巷道掘进、侦查、排雷，还有空间机器人、潜海机器人。机器人应用无限制，只要能想到的，就可以去创造实现；纵向上，机器人的种类会越来越多，像进入人体的微型机器人，已成为一个新方向，可以小到像一个米粒般大小；机器人智能化得到加强，机器人会更加聪明。-2-第2章机器猫的原理与设计2.1电路组成和部分作用装置主要由声控检测电路、光控检测电路、磁控检测电路、触发电路、单稳态电路、开关组成。声敏元件麦克风V1与电阻R1、R2，组成声敏取样电路主要是将声信号转变为电信号，为单稳态电路提供触发信号。光敏三极管、干簧管可以将光信号、磁场信号转变为电信号，为单稳态电路提供触发信号。2.2机器猫结构框图机器猫结构框图如图2.1所示。图2.1机器猫结构框图2.3机器猫原理设计图机器猫原理设计图如图2.2所示。生敏传感器放大单稳功放磁敏传感器红外线接受管电机-3-R44.7KR11MR54.7KR101MR2150KR3150KR710KR610KR8100R94.7KQ19014Q39014Q29014DQ49014Q58050DD11N4001D21N4148C210nF+C5470UF+C11UF+C447UF+C6220UFK1S1LEDA-+M1S2VCC4.5V接收管发射管+C31UF麦克风R4.7KV1.5V干簧管S312345678IC1555IC1555图2.2机器猫原理设计图2.4电路的组成设计阶梯波发生电路，通过电路产生阶梯波将简易数模转换（D/A）主要由直流电源模块、连续脉冲信号发生模块、阶梯波形成级模块和阶梯波放大级模块等组成。模块示意如图2.3所示。图2.3模块示意2.4.1、直流稳压电源的设计直流稳压电源电路图如图2.4所示。直流稳压电源脉冲发生器电路阶梯波形成级电路阶梯波放大器电路开关电路-4-图2.4直流稳压电源电路图用三端集成稳压源7809。W7809典型稳压值9.0outVV输出电流典型值为（最小值1.3A），最小管压降2ioVV，1outIA时的最大允许功耗max15PW。最大输入电压35V，内部设有热过载和过流短路保护电路，工作结温范围125iT℃。存储温度范围65℃~150℃。极性电容起到滤波的作用。本次实验中直接采用9V直流电池直接供电，；利用9V电池将其转化为5V的直流电压，为芯片供电。2.4.2、连续脉冲发生电路（1）利用555定时器构成多谐振荡器如图2.5所示。图2.5555定时器构成多谐振荡器-5-充电时间:放电时间：