基于慧魚平臺的自動(dòng)化搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)帶開題報(bào)告.zip,基于,平臺,自動(dòng)化,搬運(yùn),系統(tǒng),設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn),開題,報(bào)告 一、選題依據(jù) 1．論文（設(shè)計(jì)）題目： 基于慧魚平臺的自動(dòng)化搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)2．研究領(lǐng)域： 慧魚平臺、單片機(jī)領(lǐng)域、機(jī)電控制領(lǐng)域。 3．論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值： 物資由原材料到產(chǎn)品的生成，由生產(chǎn)到消費(fèi)的過程中，物料搬運(yùn)作業(yè)是十分必要 的，搬運(yùn)工作的好壞將直接影響到物流成本的高低。如果搬運(yùn)方案不合理，將會(huì)對生 產(chǎn)作業(yè)的順利進(jìn)行造成不利影響，造成作業(yè)時(shí)間的浪費(fèi)，產(chǎn)品的損壞，進(jìn)而降低生產(chǎn) 率。所以在國家制造業(yè)迅速發(fā)展的今天，物料搬運(yùn)系統(tǒng)的研究是非常必要的。在制造 企業(yè)中引入物料搬運(yùn)方案，可以有效提高搬運(yùn)效率，合理安排生產(chǎn)時(shí)間，節(jié)約人力資 源，減少機(jī)器加工等待時(shí)間，讓更多的生產(chǎn)力投入到產(chǎn)品的加工中去，從而提高企業(yè) 的競爭力。合理優(yōu)化物料搬運(yùn)路線，選擇合適的搬運(yùn)單元和搬運(yùn)工具，可以減少物料 中轉(zhuǎn)的復(fù)雜程度，減少物料在中轉(zhuǎn)過程中的損耗，便于生產(chǎn)車間的合理布局和管理。 對于一個(gè)自動(dòng)化搬運(yùn)系統(tǒng)而言，搬運(yùn)機(jī)器人是其中的核心所在。搬運(yùn)機(jī)器人是可 以進(jìn)行自動(dòng)化搬運(yùn)作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人，用一種設(shè)備握持工件，是指從一個(gè)加工位置移 到另一個(gè)加工位置。搬運(yùn)機(jī)器人可安裝不同的末端執(zhí)行器以完成各種不同形狀和狀態(tài) 的工件搬運(yùn)工作，大大減輕了人類繁重的體力勞動(dòng)。 在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，自動(dòng)化搬運(yùn)系統(tǒng)中的核心就是搬運(yùn)機(jī)器人的研發(fā)。而機(jī)器人 的研制和生產(chǎn)已迅速發(fā)殿起來的一門新興的技術(shù)，搬運(yùn)機(jī)器人可以很好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械 化和自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合。搬運(yùn)機(jī)械人雖然目前還不如人那樣靈活，但它具有能不斷重 復(fù)工作和勞動(dòng)，不知疲勞，不怕危險(xiǎn)，抓舉重物的力量比人手力大的特點(diǎn)。因此，搬 運(yùn)機(jī)械人越來越廣泛地得到了應(yīng)用，也是今后工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。 4．目前研究的概況和發(fā)展趨勢 在國內(nèi)外研究領(lǐng)域里,自動(dòng)化搬運(yùn)系統(tǒng)的研究主要是在生產(chǎn)物流系統(tǒng)方面。美國 工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中裝卸搬運(yùn)費(fèi)用占成本的 20％~30％，德國企業(yè)物料搬運(yùn)費(fèi)用占營業(yè)額的 1/3，日本物料搬運(yùn)費(fèi)用則占國民生產(chǎn)總值的 10.73％?？梢?，物料搬運(yùn)系統(tǒng)在國外的研究已經(jīng)開始起步，并逐漸進(jìn)入發(fā)展成熟階段。近幾十年來，隨著我國科學(xué) 技術(shù)水平的快速發(fā)展，我國開始逐漸重視物料搬運(yùn)水平的提高。從最初的簡單人力搬 運(yùn)，到機(jī)械化搬運(yùn)水平的過渡，雖然還沒有完全實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的物料搬運(yùn)水平，但是各 個(gè)制造企業(yè)已經(jīng)開始逐步在生產(chǎn)中引入物料搬運(yùn)系統(tǒng)分析的方法以及機(jī)械化的搬運(yùn) 設(shè)備。隨著對物料搬運(yùn)的逐漸重視和發(fā)展，我國制造企業(yè)的生產(chǎn)力水平也在逐漸提高， 生產(chǎn)率和利潤在同步提升。越來越多的國內(nèi)企業(yè)看到了物料搬運(yùn)對于企業(yè)發(fā)展的重要 程度，在國內(nèi)，物料搬運(yùn)的發(fā)展，進(jìn)入了一個(gè)新的階段。雖然我國的物料搬運(yùn)技術(shù)與 世界上發(fā)展中國家還是有一定差距，但是隨著企業(yè)的共同努力，我國的物料搬運(yùn)水平 將會(huì)逐漸與國際先進(jìn)水平接軌。 隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)的提高，機(jī)器人設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力進(jìn)一步得到加強(qiáng)，尤其當(dāng)機(jī)器 人的生產(chǎn)和柔性制造系統(tǒng)和柔性制造單元相結(jié)合，從而改變目前機(jī)械制造的人工操作 狀態(tài)，提高了生產(chǎn)效率。就目前來看，總的來說現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人有以下幾個(gè)發(fā)展趨勢； （1）提高運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)精度，減少重量和占用空間，加速機(jī)器人功能部件的標(biāo) 準(zhǔn)化和模塊化，將機(jī)器人的各個(gè)機(jī)械模塊、控制模塊、檢測模塊組成構(gòu)件不同的機(jī)器 人； （2）開發(fā)各種新型結(jié)構(gòu)用于補(bǔ)貼類型的場合，如開發(fā)微動(dòng)機(jī)構(gòu)用以保證精度，開 發(fā)多關(guān)節(jié)多自由度的手臂和手指；開發(fā)各類行走機(jī)器人，以適應(yīng)不同的場合； （3）研制各類傳感器及檢測元器件，如，觸覺、視覺、聽覺、味覺、和測距傳感 器等，用傳感器獲得工作對象周圍的外界環(huán)境信息、位置信息、狀態(tài)信息已完成模式 識別、狀態(tài)檢測。并采用專家系統(tǒng)進(jìn)行問題求解、動(dòng)作規(guī)范，同時(shí)，越來越多的系統(tǒng) 采用微機(jī)進(jìn)行控制。 二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容 1.重點(diǎn)解決的問題： （1）自動(dòng)化搬運(yùn)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的搭建； （2）電路之間的連接； （3）慧魚平臺的使用； （4）多個(gè)傳感器的使用； （5）舵機(jī)與電機(jī)的控制。 2.擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路） （1）自動(dòng)化搬運(yùn)系統(tǒng)的概況； （2）慧魚平臺的介紹； （3）機(jī)械手臂的搭建; （4）機(jī)械小車的搭建； （5）傳感器的選擇； （6）電路的規(guī)劃與編程的設(shè)計(jì)； （7）預(yù)期的功能； （8）總結(jié)。 3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果： 完成一個(gè)搬運(yùn)系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的搭建，慧魚程序的編輯，傳感器、舵機(jī)、電機(jī)控 制方案的設(shè)計(jì)，并成功實(shí)現(xiàn)一個(gè)自動(dòng)化搬運(yùn)系統(tǒng)，使之可以應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線， 把工業(yè)產(chǎn)品從一條生產(chǎn)線搬運(yùn)到另外一條生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，減輕產(chǎn)業(yè)工人大 量的重復(fù)性勞動(dòng)同時(shí)又可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）； 查閱相關(guān)文獻(xiàn)，了解并掌握慧魚平臺與傳感器等使用方法； 實(shí)際搭建自動(dòng)化搬運(yùn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，在實(shí)踐中不斷地優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)。 2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃； 第一周：明確畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱參考文獻(xiàn)； 第二周：整理參考文獻(xiàn)； 第三周：書寫開題報(bào)告； 第四周：給與老師檢查，尋求意見，準(zhǔn)備開題答辯； 第五周：上交開題報(bào)告，擬定自動(dòng)化搬運(yùn)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)構(gòu)想和方案； 第六周：熟悉慧魚工具箱中的硬件資源，具體擬定機(jī)械結(jié)構(gòu)； 第八周：學(xué)習(xí)掌握慧魚系統(tǒng)的軟件開發(fā)環(huán)境； 第九周：學(xué)習(xí)理解電氣部件的工作原理； 第十周：調(diào)試完成搬運(yùn)系統(tǒng)中各獨(dú)立環(huán)節(jié)的運(yùn)行； 第十一周：完成整個(gè)搬運(yùn)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)連接工作; 第十二周：查缺補(bǔ)漏，優(yōu)化設(shè)計(jì)； 第十三周：書寫別業(yè)設(shè)計(jì)說明書，翻譯與本設(shè)計(jì)相關(guān)的英文文獻(xiàn)； 第十四周：準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn) [1] 毛茂林.慧魚創(chuàng)意模型試驗(yàn)教程[M]交通大學(xué)出版社，2010 [2] 朱學(xué)敏. 慧魚模型指導(dǎo)書[J]. 機(jī)械工業(yè)出版社，2010 [3] 康立新、馬建華. 工業(yè)機(jī)械手的設(shè)計(jì).中小企業(yè)管理與科技（ 下旬刊） [J].2012. [4] 周東波 . 顏色識別及其在智能機(jī)器人控制系統(tǒng)中的應(yīng) 用研究[D].2013-05-01. [5] 王超藝,王宜懷. 基于紅外傳感器的自尋跡小車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) C. 電子工程師,2008,34(11):60-62. [6] 祝守新、刑英杰、韓連英.機(jī)械工程控制基礎(chǔ)[M].清華大學(xué)出版社.2011.8 [7] Sunil Nath. Analysis of molecular mechanisms of ATP synthesis from the standpoint of the principle of electrical neutrality[J]. Biophysical Chemistry,2017, [8] Achler Tsvi. Evaluating the role of feedback regulation in recognition processing[J]. BMC Neuroscience, 2010, 11(Suppl+1). [9] 趙汝和. 基于慧魚模型的自動(dòng)避障機(jī)器人的設(shè)計(jì)[J]. 黑龍江科技信息,2015,(27):76-77. [10] M. Steffanson,I. Rangelow. Microthermomechanical infrared sensors[J]. Opto-Electronics Review,2014,22(1) [11] 劉志紅. 單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]. 電子工業(yè)出版社. 2011-08. 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理論的驗(yàn)證和理解，而沒有給與學(xué)生充分發(fā)揮現(xiàn)象和設(shè)計(jì)的空間，不利于創(chuàng)新能力的 培養(yǎng)。在慧魚創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生既可以進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，還可以自主設(shè)計(jì)機(jī)電一體化 產(chǎn)品，利用慧魚組合模提供的機(jī)械、電子、控制等功能組件，搭建出新的機(jī)電產(chǎn)品。 慧魚創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)過程既可以啟發(fā)大學(xué)生的創(chuàng)新思維，有培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。 2. 主流自動(dòng)化搬運(yùn)系統(tǒng)的概況： 60 年代中期，中國在一汽建成了第一條推式懸掛輸送機(jī)系統(tǒng)，在該輸送機(jī)的軌道上裝有許多道岔,小車可通過機(jī)械接觸方式識別,并按特定的程序?qū)⑵滏i在相應(yīng)的 輸送線上。這是中國第一套自動(dòng)物料搬運(yùn)系統(tǒng)。70 年代末期,北京汽車廠建成自動(dòng)立體倉庫,它有 2 臺 AS/R 機(jī)構(gòu),一臺有底部水平線上輸人輸送線,另一臺有頂部水平線上輸出輸送線。繼電邏輯電路用于巷道堆垛機(jī)和輸送機(jī)系統(tǒng)的自動(dòng)控制。撥輪和打孔卡 用于目的地信息。 80 年代初期,某軸承廠開始運(yùn)行一條電葫蘆的自動(dòng)單軌系統(tǒng),至今已成功地運(yùn)行 了 15 年以上。電葫蘆的水平運(yùn)動(dòng)和吊鉤的垂直運(yùn)動(dòng),可通過接通或關(guān)閉頭頂上的感應(yīng) 線進(jìn)行高頻搖控。多個(gè)不同程序有其相應(yīng)的線路。每個(gè)電葫蘆裝有 2 個(gè)磁性片。在上料點(diǎn),操作人員需鍵人路線編號。磁性片的寫頭被激勵(lì)出磁性,并在流程中保持不變, 直到另一個(gè)寫頭被激勵(lì)出磁性,進(jìn)人道岔前,有一個(gè)讀點(diǎn)可以識別極性,并啟動(dòng)平行開 關(guān)或旋轉(zhuǎn)開關(guān),使其到達(dá)指定位置。這樣,起升機(jī)構(gòu)便可駛向指定的目的地。當(dāng)電葫蘆 到達(dá)裝有酸或清洗劑的浴槽上方時(shí),吊鉤將會(huì)根據(jù)程序邏輯控制器的控制在浴槽中上 下運(yùn)動(dòng)或保持靜止。第一臺中國自行設(shè)計(jì)和制造的自動(dòng)導(dǎo)向車開發(fā)于 1987 年。AVG 首次在第二感光膠片廠得到應(yīng)用。當(dāng)感光材料涂到膠片上后,膠卷由一 AGV 在黑暗的環(huán)境中進(jìn)行裝卸。AGV 的另一次應(yīng)用是在腫瘤醫(yī)院放射治療中。在黑暗和有放射性的的環(huán)境中護(hù)士是無法照顧病人的。 從 80 年代初起,PLC 物料搬運(yùn)系統(tǒng)逐步占據(jù)主要地位。目前,所有的自動(dòng)多層倉庫都在單機(jī)水平和中央監(jiān)督水平上使用 PLC 作為控制設(shè)備。今天,中國最典型的自動(dòng)多層倉庫都以下列方法進(jìn)行操作托盤載荷。托盤載荷通常由人工碼盤,叉車將它抬起并 送到輸送機(jī)的堆放臺上。當(dāng)托盤經(jīng)驗(yàn)收,并在倉庫管理系統(tǒng)進(jìn)行登記后由管理計(jì)算機(jī) 分配到貨架上的存放位置(通道列數(shù)和層數(shù))。這個(gè)位置可在線通過管理計(jì)算機(jī)和 PLC 之間的通訊界面?zhèn)鞯街醒氡O(jiān)控 PLC,由紅外裝置檢測載荷大小。當(dāng)操作者按下“啟動(dòng)” 按鈕時(shí),由 PLC 控制的輸送機(jī)便開始順序運(yùn)動(dòng),并將裝有貨物的托盤送到預(yù)定的通道, 體積過大的載荷將被拒絕并返回人口等待重新裝載。相應(yīng)的 s/R 設(shè)備將合格的載荷送到指定存放位置。PLC 可以自動(dòng)控制運(yùn)行和起降設(shè)備的速度和加速度。它可通過相對或絕對地址來識別目的地。當(dāng) S/R 設(shè)備到達(dá)所需地點(diǎn)后,通過紅外線設(shè)備或機(jī)械方式確認(rèn)該位置是空的,以避免重復(fù)人庫。如果貨架上的載荷需要被取出,S/R 就會(huì)駛到管理計(jì)算機(jī)指定位置,拾起載荷送到通道上的存放臺,以便輸送機(jī)輸送。在輸送線上有幾 個(gè)轉(zhuǎn)向臺或升降臺和存儲(chǔ)輸送機(jī),它由 PLC 控制以確保載荷達(dá)到指定的支線。倉庫管理程序及時(shí)更改數(shù)據(jù)。因?yàn)閭}庫管理計(jì)算機(jī)與公司主機(jī)聯(lián)網(wǎng),有關(guān)倉庫存儲(chǔ)的所有信 息,可隨時(shí)在主機(jī)上查到。 3.慧魚搬運(yùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)： 機(jī)器人是一種可編程和多功能的操作機(jī)；或是為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可用電 腦改變和可編程動(dòng)作的專門系統(tǒng)。從它的定義上我們可以看出，它既可以運(yùn)行預(yù)先編 排的程序，還可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則行動(dòng)。機(jī)器人是靠自身動(dòng)力和控制 能力來實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類的一些危險(xiǎn)或是重復(fù)繁 瑣的工作。 3.1 驅(qū)動(dòng)裝置[7] 驅(qū)動(dòng)裝置是驅(qū)使執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，按照控制系統(tǒng)發(fā)出的指令信號，借助于動(dòng) 力元件使機(jī)器人進(jìn)行動(dòng)作。它輸入的是電信號，輸出的是線、角位移量。機(jī)器人使用 的驅(qū)動(dòng)裝置主要是電力驅(qū)動(dòng)裝置，如步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)等。市面上常見的機(jī)器人主 要使用伺服電動(dòng)機(jī)對機(jī)械臂進(jìn)行控制，所以伺服電動(dòng)機(jī)對于機(jī)器人的研發(fā)起到重要的 作用，因此對于伺服電動(dòng)機(jī)的研究就顯得非常的重要。 隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)裝置中誕生了一個(gè)新的詞匯，那就是舵機(jī)， 在各式各樣的機(jī)器人中，舵機(jī)逐漸變成了最關(guān)鍵、使用最多的部件。能將信號轉(zhuǎn)換成 轉(zhuǎn)軸的角位移或角速度，這就是舵機(jī)的功用。而隨著社會(huì)科技的發(fā)展，舵機(jī)控制的發(fā) 展成為了越來越重要的主題。依據(jù)控制方式的特點(diǎn)，舵機(jī)應(yīng)該稱為微型伺服馬達(dá)。早 期在模型上使用最多，主要用于控制模型的舵面，所以俗稱舵機(jī)。用作自動(dòng)控制裝置 中執(zhí)行元件的微特電機(jī)，又稱執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。其功能是將電信號轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)軸的角位移或 角速度。舵機(jī)外殼、電路板、無核心馬達(dá)、齒輪與位置檢測器所構(gòu)成。 舵機(jī)是一種位置伺服的驅(qū)動(dòng)器，適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的控制系統(tǒng)。其工作原 理是：控制信號由接收機(jī)的通道進(jìn)入信號調(diào)制芯片，獲得直流偏置電壓。它內(nèi)部有一 個(gè)基準(zhǔn)電路，產(chǎn)生周期為 20ms，寬度為 1.5ms 的基準(zhǔn)信號，將獲得的直流偏置電壓與電位器的電壓比較，獲得電壓差輸出。最后，電壓差的正負(fù)輸出到電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片決定 電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，通過級聯(lián)減速齒輪帶動(dòng)電位器旋轉(zhuǎn)，使得電壓差 為 0，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 3.2 控制裝置 3.2.1 顏色識別傳感器[4] 顏色識別傳感器是由半導(dǎo)體色敏元件和相應(yīng)的器件組裝的。由于這種傳感器體積 小,能識別物體的彩色標(biāo)記和痕跡,響應(yīng)時(shí)間快,約15xl0^6 秒左右,很適合對產(chǎn)品進(jìn)行在線的頗色識別和檢測。該傳感器是繼傳統(tǒng)的光學(xué)色計(jì)量器之后又一種全新的、結(jié)構(gòu) 簡單的、造價(jià)低廉的頗色識別器。這種傳感器能將顏色的波長和光譜范圍,直接轉(zhuǎn)換 成對應(yīng)的電量信號值。既容易作為自動(dòng)化裝置的信號輸入,又可直讀數(shù)據(jù)。 顏色傳感器一直用裝配線來檢測特定的組件。顏色傳感器的挑戰(zhàn)是檢測微妙差異 相似或高度反光的顏色。例如,金屬涂料在汽車工業(yè)中使用很難區(qū)分灰度的顏色或黃 金。匹配組件這是重要的,如鏡子的身體或保險(xiǎn)杠都離不開傳感器協(xié)助。此外,顏色傳 感器通過數(shù)量有限的顏色可以檢測，并通過他們有限的能力迅速改變設(shè)置或處理多個(gè) 顏色。 電子技術(shù)的發(fā)展,光學(xué),軟件促進(jìn)顏色傳感器發(fā)展。這項(xiàng)技術(shù)使得更敏感的傳感器, 可以忽略光澤和區(qū)別出微妙的色調(diào)?？梢哉{(diào)整方便靈活的制造和精確的色彩校正。一 個(gè)典型的顏色傳感器具有高強(qiáng)度白光 LED,光在目標(biāo)項(xiàng)目調(diào)制。反射從目標(biāo)是分析的成分紅,綠,藍(lán)(RGB)值和強(qiáng)度。此信息用于驗(yàn)證正確的部分和組裝,準(zhǔn)確控制制成品的顏 色。在一個(gè)典型的應(yīng)用程序中,機(jī)器操作員持有一個(gè)顏色樣本在前面的傳感器,編程它 對這個(gè)特定顏色相匹配。這個(gè)過程期間及之后,運(yùn)營商可能會(huì)注意到匹配失敗涉及色 彩略暗或略輕,但仍在可接受的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。操作員然后重組傳感器與更廣泛的高/低設(shè) 置點(diǎn)和通過試錯(cuò)過程建立理想的范圍。如果傳感器有多個(gè)通道,它可以被編程來識別 多種顏色一個(gè)顏色在每個(gè)頻道,每個(gè)頻道信號是一個(gè)離散報(bào)警輸出。這一技術(shù)使簡單 的顏色識別或匹配,比如排序或部分識別功能,通過/失敗標(biāo)準(zhǔn)是足夠的。下一代顏色 傳感器提供三個(gè)額外的輸出表示 RGB 顏色值。好處包括更多的智能控制的制造。在實(shí)踐中,傳感器輸出原始 RGB 讀數(shù)為模擬信號。模擬信號更適合通信,因?yàn)閿?shù)字讀數(shù)為三個(gè)渠道將超過每 150us 吞吐量限制典型的串行協(xié)議。一個(gè)傳感器可以將原始 RGB 信號模擬與 10 位分辨率將輸出 5mV 的每個(gè) 1023 步。如果顏色變化的原因是無法輕易地發(fā)覺或者如果沒有顯示可用,模擬 RGB 信號可以數(shù)字化和美聯(lián)儲(chǔ)到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。這允許全面的變化趨勢,分析傳感器讀數(shù)。一些傳感器提供一個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)模式原始數(shù)字讀 數(shù)。 3.2.2 紅外線傳感器[9] 紅外傳感器工作原理： （1） 待側(cè)目標(biāo)。根據(jù)待側(cè)目標(biāo)的紅外輻射特性可進(jìn)行紅外系統(tǒng)的設(shè)定。 （2） 大氣衰減。待測目標(biāo)的紅外輻射通過地球大氣層時(shí)，由于氣體分子和各種 氣體以及各種溶膠粒的散射和吸收，將使得紅外源發(fā)出的紅外輻射發(fā)生衰 減。 （3） 光學(xué)接收器。它接收目標(biāo)的部分紅外輻射并傳輸給紅外傳感器。相當(dāng)于雷 達(dá)天線，常用是物鏡。 （4） 輻射調(diào)制器。對來自待測目標(biāo)的輻射調(diào)制成交變的輻射光，提供目標(biāo)方位 信息，并可濾除大面積的干擾信號。又稱調(diào)制盤和斬波器，它具有多種結(jié) 構(gòu)。 （5） 紅外探測器。這是紅外系統(tǒng)的核心。它是利用紅外輻射與物質(zhì)相互作用所 呈現(xiàn)出來的物理效應(yīng)探測紅外輻射的傳感器，多數(shù)情況下是利用這種相互 作用所呈現(xiàn)出來的電學(xué)效應(yīng)。此類探測器可分為光子探測器和熱敏感探測 器兩大類型。 （6） 探測器制冷器。由于某些探測器必須要在低溫下工作，所以相應(yīng)的系統(tǒng)必 須有制冷設(shè)備。經(jīng)過制冷，設(shè)備可以縮短響應(yīng)時(shí)間，提高探測靈敏度。 （7） 信號處理系統(tǒng)。將探測的信號進(jìn)行放大、濾波，并從這些信號中提取出信 息。然后將此類信息轉(zhuǎn)化成為所需要的格式，最后輸送到控制設(shè)備或者顯 示器中。 （8） 顯示設(shè)備。這是紅外設(shè)備的終端設(shè)備。常用的顯示器有示波器、顯象管、 紅外感光材料、指示儀器和記錄儀等。 依照上面的流程，紅外系統(tǒng)就可以完成相應(yīng)的物理量的測量。紅外系統(tǒng)的核心是 紅外探測器，按照探測的機(jī)理的不同，可以分為熱探測器和光子探測器兩大類。下面 以熱探測器為例子來分析探測器的原理。 熱探測器是利用輻射熱效應(yīng)，使探測元件接收到輻射能后引起溫度升高，進(jìn)而使探測器中依賴于溫度的性能發(fā)生變化。檢測其 中某一性能的變化，便可探測出輻射。多數(shù)情況下是通過熱電變化來探測輻射的。當(dāng) 元件接收輻射，引起非電量的物理變化時(shí)，可以通過適當(dāng)?shù)淖儞Q后測量相應(yīng)的電量變 化。 歐姆龍公司生產(chǎn)的漫反射式和對射式光電傳感器，這兩種傳感器主要用于事件檢測和物體定位。圖 中的紅燈和綠燈表示傳感器的狀態(tài)。 紅外傳感器已經(jīng)在現(xiàn)代化的生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)揮著它的巨大作用，隨著探測設(shè)備和其他部分的技術(shù)的提高，紅外傳 感器能夠擁有更多的性能和更好的靈敏度。 本課題就是從構(gòu)建一個(gè)小型的智能搬運(yùn)系統(tǒng)出發(fā)，搭建一個(gè)自動(dòng)化搬運(yùn)機(jī)器人， 在機(jī)器人傳感系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)硬件基礎(chǔ)上，進(jìn)行智能搬運(yùn)機(jī)器人移動(dòng)功能和自主搬運(yùn) 功能的設(shè)計(jì)與分析，通過軟件編程加以實(shí)現(xiàn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)。