1. 研究目的与意义
机械人的发展情况从1959年美国第一台工业机器人到本世纪80年代初，机器人技术经历了一个长期缓慢的发展过程。经过40年的发展，美国已经是机器人强国之一。在日本机器人的起步晚于美国五、六年，在经历了摇篮期和实用期后，在1980年进入普及提高并广泛应用期，一跃成为机器人王国，在出口和使用方面都居于世界的榜首。但自20世纪90年代中期，随着欧洲和北美工业机器人的崛起，国际市场由日本转向欧洲和北美，在经过几年低迷后，在21世纪初期随着我国和周边几个国家对工业机器人的大量需求，日本的工业机器人又重新焕发了生机。而我国的机器人起步较晚，经过七五起步、八五和九五进行攻关，在近几年取得了较大的发展。截止2007年底，我国共有工业机器人2.39万台，是日本的1/15、北美的1/7，其中完全国产工业机器人占三成左右，其余都是从日本、美国、德国等20多个国家引进。从20世纪90年代以来，机器人技术的应用已经从制造领域扩充到非制造领域，研究发展基于非机构环境、极限环境下的先进特种机器人技术已经成为主要方向。这种研究有不断的向智能化、模块化、系统化，以适应多样化、个性化的需求，适应各种多变的作业环境。
2. 课题关键问题和重难点
本课题是设计并制作一台基于AVR单片机控制的搬运机器人。该机器人能在规定区域内沿寻迹线行走，
，按要求搬取物品，躲避障碍物。机器人控制系统以AVR单片机作为检测和控制的核心，采用相应传感器检测各种信号，采用PWM控制方式实现寻迹行走速度、行走方向的各种运动控制。课题设计要求完成以下工作与任务：
1、基于AVR单片机的智能搬运机器人的电路与机械设计；
3. 国内外研究现状（文献综述）
在70年代初期，机器人应用在点焊、喷漆和弧焊先后出世，70年代末这些机器人在汽车行业开始广泛的应用，很快的就推广到了整个工业部门。到今天工业机器人已经在应用在很多领域中，可以分为两大类，一类是制造类，另一类是服务类，当然，利用机器人最多的是造类。所以我们详细的介绍机器人在工业中的应用。在制造业中，机器人已经可以进行毛坯制造、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、装配及仓库堆垛等作业中。点焊作业是工业机器人的典型应用领域，80年代初，各汽车厂在点焊工艺中采用工业机器化的生产方式，使得工业机器人的应用每年都成倍的增长。弧焊机器人的使用主要还是集中在汽车制造业随着识别和跟踪焊缝的传感器的应用，弧焊的机器人将进一步的升级，使弧焊机器人更好的应用。装配是产品生产的后续工序，在当今这个工业发达的年代，对于装配机器人的需求都在增高，在电气设备制造业里，装配作业自动化程度比汽车行业的需求还要高，在我国基本掌握了装配机器人机构的设计制造技术。
移动机器人（以下简称AGV）是广泛应用于智能生产线、自动化物流运输、无人车间等场合的一种无人驾驶的物资输送设备，具有智能、柔性、安全、高效等特点。经过不断的发展，日趋成熟的AGV已经在汽车制造、电子、电力、纺织、造纸、医药、卷烟、食品、图书出版等多种行业得到了广泛应用与今天的机器人相比，未来的机器人应具有更高的智能。随着计算机技术、专家系统技术、模糊控制技术、智能工程技术和人工神经网络技术等高新技术的不断发展，更能提高工业机器人在制造业中的灵活应用，并具有视觉、力觉等感知能力、能根据环境的变化做出相应的反应，快速的自我调整。
1.机器人的控制方法
4. 研究方案
本设计方案所要做的机器人为:
移动机器人（AGV）是工业机器人的一种类型，它由计算机控制，具有移动、自动导航、多传感器控制。
1、系统设计思想
基于单片机实现机器人的循迹与位置检测，并到预定位置进行搬运，用单片机发出PWM波进行控制移动的直流电机的目的。
2、系统主体结构框图
3、设计方案
①控制系统，选用AVR单片机作为控制芯片，型号为Atmega128，16K字节的系统内可编程Flash(具有同时读写的能力，即RWW)，512 字节EEPROM，1K 字节SRAM，32 个通用I/O 口线，32 个通用工作寄存器
②循迹检测装置
（1）采用红外距离传感器
红外距离传感器是以红外线为介质，利用红外线反射原理对障碍物距离进行探测。它具有一对红外信号发射管和接收管，发射管发射特定频率的红外信号，接收管接收这种频率的红外信号，当红外的检测方向遇到障碍物时，红外信号反射回来被接收管接收，经过处理之后，经过处理就能检测障碍物的远近。
红外传感器的优点是不受可见光影响，白天黑夜均可测量，角度灵敏度高、结构简单、价格较便宜，可以快速感知障碍物的存在。
（2）机器人两侧加入超声波传感器
用于在机器人遇到障碍物时的转弯处理，判断机器人是否完全绕开障碍物
③位置检测单元
（1）光电传感器
光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。可以实现在黑暗中搬运物体的目的。
④路径规划
通过硬件和软件结合实现路径规划。
⑤运动单元
采用步进电机来使机器人运动 并且加入重量传感器作为行走的开关控制
重量传感器
重力作用下，通过承载器将重力传递至称重传感器，使称重传感器弹性体产生变形，贴附于弹性体上的应变计桥路失去平衡，输出与重量数值成正比例的电信号，经线性放大器将信号放大。再经A/D转换为数字信号，由仪表的微处理机（CPU）对重量信号进行处理后直接显示重量数据。配置打印机后，即可打印记录称重数据，如果配置计算机可将计量数据输入计算机管理系统进行综合管理。
4、软件编程
利用KeiluVision3编程软件与C语言实现多路PWM波的产生，并且根据传感器传回的信号，对电机进行有效的控制。
5. 工作计划
第1周：接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；
第2周：阅读相关资料，理解有关内容；
第3周：查阅并翻译相关英文资料，提出拟完成本课题的方案，写出相关开题报告一份；
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
