МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ф ЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГООБРАЗОВАНИЯ

ТАГАНРОГСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ЮЖНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА

Курсовая работа по дисциплине Основы Робототехники

Колесный мобильный робот Micrоcamp 2.0

Работу выполнили:

студенты гр. Н-80

Крючков С.Ю

Виноградов О.Н.

Прусаков Е.Г.

Таганрог 2012

Содержание

Колесный мобильный робот

• Введение

• краткая история

• Назначение и область применения

Обобщенная структурная схема робота

• Обобщеннаяструктурнаясхемаробота

• Техническиехарактеристикимобильного робота

• Списокдеталейробота

• Механическиекомпоненты

• Электронныекомпоненты

ОбзормикроконтроллераAtmega8

• Краткий обзор Микроконтроллера

• Особенности Atmega8

• Назначение выводов микроконтроллера Atmega8

Программное обеспечение для набора Microcamp

• Программное обеспечение Microcamp?

• Шагипрограммированияробота

• Как установить программу на робота

• Библиотеки и специализированные команды

Задание 1:Управления скоростью робота

• Описаниесхемы

• Описаниепрограммы

• Программа С

Задание 2: Контактное обнаружение объектов

• Описаниеконтактногодатчика

• Использование сенсоров для роботов

• Описание прграммы

• П рограмма С

Задание 3: Бесконтактное обнаружение объектов

• Описание инфракрасного датчика

• Тестирование ИК датчика или калибровка

• Использованиедатчиковдляроботов

• Описаниепрограммы

• Программа С

Введение:

История робототехники начинается во второй половине 20 века, при появлении компьютерный технологий. С момента своего появления роботы прошли путь от примитивный механизмов до сложных, эффективных устройств, во многом превзойдя по своим возможностям человека. В ближайшее десятилетия все более современные роботы станут незаменимыми помощниками людей и смогут взять на себя обеспечение большей части потребностей цивилизации.

Краткая история:

Первым по праву и действительно мобильным можно считать луноход. 10 ноября ракета-носитель "Протон-К" вывела на траекторию полета к Луне автоматическую межпланетную станцию "Луна-17" с самоходным аппаратом "Луноход-1" на борту. 17.11.70 "Луна-17" совершила мягкую посадку. Через два с половиной часа "Луноход-1" по трапу сошел с посадочной платформы, приступив к выполнению исследовательской программы."Луноход-1" (Изображение 1.) был создан за несколько лет до запуска конструктором Григорием Николаевичем Бабакиным. Управление исследовательским аппаратом осуществлялось при помощи комплекса аппаратуры контроля и обработки телеметрической информации на базе ЭВМ "Минск-22".20 февраля, по окончанию 4 лунного дня (лунный день длится две земные недели), ТАСС сообщил о полном выполнении первоначальной программы работ. Однако «Луноход-1» не собирался «умирать» и в три раза перекрыл свой первоначально рассчитанный ресурс.  Колеса лунохода проложили по Луне дорожку длиной 10 540 м. Более чем в 500 точках ее были определены физические свойства грунта. Во время движения лунохода на Землю было передано около 25 тыс. снимков и 211 панорам лунной поверхности. Высадка мобильного автоматического аппарата на лунную поверхность стала очередной победой СССР в освоении космического пространства.

Луноход 1(Изображение 1)

С пустя два года после «естественной смерти в весьма преклонном возрасте» первого планетохода была запущена автоматическая межпланетная станция «Луна-21», доставившая 16 января 1973 года на лунную поверхность «Луноход-2»(Изображение 2).

«Луноход-2» оказался гораздо продуктивней своего предшественника. Благодаря опыту экипажа и усовершенствованной телевизионной системе за неполные четыре месяца работы планетоход успел пройти около 40 километров. К сожалению, на этом история советских луноходов закончилась. Для «Лунохода-3» просто не нашлось свободного носителя — космическая программа СССР надолго отвернулась от Луны.

Что же касается наземной мобильной робототехники 80-90х годов, то здесь следует отметить труды специального конструкторско-технологическом бюро прикладной робототехники при МГТУ им. Баумана (СКТБ).

После катастрофы на Чернобыльской АЭС в этом бюро, в кратчайшие сроки разработаны три мобильных робота для проведения работ в зоне аварии. С помощью этих роботов (МРК, робот – ЧХВ(Изображение 3))

Робот – ЧХВ(Изображение 3)

был проведен полный технологический цикл уборки и подготовки под бетонирование участка крыши третьего энергоблока без единого выхода человека в опасную зону. В данный момент, специальное конструкторско-технологическое бюро прикладной робототехники при МГТУ им. Баумана выпускает современные роботы, предназначенные для замены человека при выполнении в экстремальных, опасных условиях, такие как МРК-27 МРК-02 МРК-35

МРК-27 МРК-02 МРК-35

Так же надо отметить заслуги  Центрального научно-исследовательского института робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК) который создал мобильного робота ДУМК (дистанционно управляемый мобильный комплекс). Комплекс ДУМК (Изображение 4) предназначен для поиска, изъятия или ликвидации на месте взрывоопасных и других опасных объектов для Управления ФСБ по Санкт-Петербургу и Ленинградской области.

Комплекс ДУМК (Изображение 4)

Мобильный механизм робота способен перемещаться по лестничным переходам. В состав комплекса входит нашлемная система целеуказания и управления. 

Первый в мире серийно выпускаемый бытовой робот-пылесос Trilobite (Рисунок5) представлен на рынок шведской компанией Electrolux. Робот ориентируется с помощью ультразвукового сонара и имеет высоту 13 см при диаметре 35 см. Максимальная скорость уборки — 40 квадратных сантиметров в секунду. Когда аккумуляторы робота "садятся", Trilobite сам находит зарядное устройство и едет заряжаться.

Робот-пылесос Trilobite (Рисунок5)

На рисунке 6 изображен робот«HallucII»,созданный в 2008 году. У Halluc II восемь ног, причём каждая из них заканчивается колесом, что позволяет перемещаться по разнообразным, даже очень неровным поверхностям и преодолевать препятствия. Если колесо наезжает на небольшую неровность, то нога, на которой оно находится, приподнимается, повторяя колёсиком контур поверхности.

Робот«HallucII»(Рисунок 6)

В 2006 году с 15 по 18 мая в Хаммельбурге прошли состязания наземных роботов ELROB (Рисунок7)EuropeanLand-RobotTrial. В соревнованиях приняли участие 20 команд из 5 европейских стран. ELROB показал достижения европейского сообщества в области автономных наземных роботов (UGV - unmannedgroundvehicles). Это достаточно уникальная разработка, даже больше не в своей механической части (четырехколесный робот с передним приводом), а в электронной. Данные с двух видеокамер передаются через спутник на наземную станцию управления, которая может находиться на расстоянии… до 1000 км. Технология называется SOTM (“Satellite On The Move”)

EuropeanLand-RobotTrial(Рисунок7)