4。1 移动小车和充电站控制系统选择 10

4。2 移动小车控制系统硬件设计 13

4。3 充电站控制系统硬件设计 19

4。4 本章小结 27

5 移动小车自动导引方案 28

5。1 发射接收方案分析 28

5。2 多管发射单管接收 30

6 移动小车和充电站控制系统软件设计 34

6。1 软件设计思路 34

6。2 移动小车控制系统软件设计 36

6。3 充电站控制系统软件设计 39

结论 40

致谢 41

参考文献 42

附录 A 43

附录 B 43

附录 C 43

附录 D 43

附录 E 44

第 II 页 本科毕业设计说明书

本科毕业设计说明书 第 1 页

1 绪论

1。1 课题研究背景

“机器人”这一词汇在 Carrel 于 1910 年出版的小说中被初次提及，但是到了 1914 年才 出现了真正意义上的机器人，它是由美国人乔治·德沃尔制造[1]。到了今天，机器人已经经 过了几十年的快速发展，目前正逐渐往微型化、家居化、自动化等方向发展。伴随着机器人 逐渐融入现代人的家庭生活当中，也出现了许多问题，其中最为突出的问题就是机器人的能 源供应问题，机器人的充电大致分为两大类，一类是手动充电，另一类则是自动充电。大多 数情况下，机器人一般采用手动充电，也就是当它电量过低时，由人来完成机器人的充电过 程，为了减低充电的频繁性，往往需要提高电池的容量，但这也使得机器人的整体体积变得 庞大、笨重，这显然对它的微型化发展是非常不利的。这也由此催生出了自动充电技术，也 就是说机器人能自主检测电量并完成自动充电这一过程，例如：家用扫地机器人，要求能自 主完成家庭卫生的清扫工作而没有任何人为的干涉，当然这也包括自动充电。机器人自动充 电系统是一种仿生结构，它主要是模仿人拿插头插插座的过程[2]，上个世纪 40 年代末开始研 究的移动机器人自动充电系统，主要是为了解决机器人电源容量的不足，使它的工作时间受 到限制，从而导致机器人不能实现长期自治的功能。1948 年，格瑞·沃特用两个机器人所做 的研究开启了自主充电机器人时代[3]，他所使用的方法是把一个发光源放到充电站里，而机 器人利用寻光装置来搜索充电站处所发出的光源，通过不断地寻光行为机器人即可进入充电 站进行对接充电。