導購機器人計劃書-全文預覽

　　

【正文】 己現(xiàn)在的朝向（朝向可以通過之前走過的路徑判斷，如果出現(xiàn)故障，可以采用電子羅盤輔助尋找朝向，具體見電路部分）為此，我們將四個方向標記為不同的值以資區(qū)分，各個方向對應的值如下圖：設機器人當前朝向方向的值為direct，則機器人要走到R方塊（右鄰方塊），則需要順時針旋轉的角度為：angle= (direct%41)*（90）%360；下面為各個值對應的順時針旋轉角度：若direct==1,則angle=0*(90)%360=0；若direct==2,則angle=1*(90)%360=90；若direct==3,則angle=2*(90)%360=180；若direct==4,則angle=(1)*(90)%360=90；同理可以得到要走到T方塊需要順時針旋轉的角度：angle= （(direct%41)*(90) 90）%360。 //該方塊的左鄰方塊（left） rect T。 //該方塊的y坐標 float G。 我們擬采用加速度計與陀螺儀判定機器人當前位移與身姿（詳見電路部分）加速度的積分是速度，速度的積分是位移，只需知道水平面上的加速度，通過計算機的積分運算可以得到位移數(shù)據(jù)，只要知道機器人的具體坐標值，就可以判定機器人現(xiàn)在位置屬于哪個具體的節(jié)點。!endl。 if(tempgcostnode(i,j).gcost) node(i,j).parent=current。 //重新計算fcost,gcost,hcost if(node(i,j)==dest) //如果加入的節(jié)點是目標點則找到路徑 path=find。j+1。 //從openlist取fcost最小的元素 current=fleast。這樣在上圖的節(jié)點中生成了F=G+H值（左上角F，左下角G，右下角H），選取F值最小的節(jié)點，重復檢索該節(jié)點的相鄰節(jié)點（父節(jié)點不予考慮以免重復檢索）。其次，從起始點開始檢索相鄰活節(jié)點，并計算相鄰節(jié)點的G值與F值。如果人物行走過程中遇到移動型障礙（我們稱之為卡位）一直擋在路徑前方，電腦就會隨時更新生成最優(yōu)路徑，繞開障礙達到目的地。然后，控制拉升的電機繼續(xù)反轉，繩子伸長，購物袋被到收銀臺上，本次比賽任務圓滿完成！二．程序部分： 程序的目的是讓機器人自主完成導購過程與跟隨過程，以及最后的分類與裝袋過程，現(xiàn)分不同的階段逐一討論： 導購階段要求機器人自主尋找已經(jīng)設定好的商品位置，主動前往并且繞過路上的障礙（可能是繞過障礙，或者直接換路行走）。購物袋很難用solidworks畫圖畫出來，就簡單地用一個立方體代替。 電腦：3：重要步驟介紹以上，我把機器人地卜師每個機械部分及其工作原理都做了詳細介紹，下面具體介紹一下機器人執(zhí)行任務兩個重要步驟的動作。拉繩轉軸：上面是拉繩轉軸，中間有一個洞，繩子從洞中穿過。這兩個部分的綜合作用，能使購物袋同時提到收銀臺的上方，最后電機反轉，繩子伸長，購物袋放到桌面上，即圓滿完成任務！下面具體介紹一下提籃的裝置：： 絲杠和電機： 混合步進電機86BYGHS： 該電機放在絲杠的一端，電機轉動來控制絲杠的前伸和后縮，從而來完成提袋和放袋的過程。購物袋放在籃子里，兩個袋口用一根線穿起來（不系)，與左右兩側連接的兩根線最后均通過一根總線與絲杠連接。本來我們打算只用一個電動機，另一個帶輪用從動輪，但考慮到一個電機可能動力不足，最后決定兩側帶輪均由電機控制。電機簡介：電機固定板：我們的機器人總共需要五個電機，左右兩個輪子各一個，傳送帶兩側各一個，還有一個用來收放繩子。底板：從底邊框架的立起四個三角鋼的豎直桿，用來支撐其他結構。 左右主動輪：轉向輪和電機和底邊三角鋼： 機器人直線行走及轉向問題 當左右輪子轉速相等時，機器人走直線。導購機器人計劃書導購機器人計劃書一．機械部分1． 機器人總裝配圖 主視圖： 俯視圖： 側視圖：2. 機器人各零部件介紹 三角鋼 我們機器人的構架由三角剛來搭建，三角鋼較易購買，易打孔與其他構件連接，而且性能穩(wěn)定。前后萬向輪： 左右兩側是兩個主動輪，用倆控制行走和轉向，每個輪子分別用一個電機控制。底部是一塊鐵板，鋪在方形框架上，用來放電機等其他東西。 三角鐵及固定三角鐵：三角鐵固定于三角鋼上： 電機下面介紹一下電機和傳送帶分類裝置。傳送帶電機的正傳和反轉由程序控制，電機帶動傳送帶向左或向右轉動，從而使放到傳送帶上的物品掉到左側（生活類）或右側（食品類）的籃子里，達到分類的目的。 我們設計用一個絲杠來完成提袋的任務。機器人到達收銀臺后，在完成提起購物袋的過程中，絲杠往前伸，同時，控制拉繩子的電機開始轉動，使繩子開始收縮。 拉繩電機下面講一下轉動電機部分。拉繩電機及固定：在機器人完成任務的過程中，需要電腦隨時控制，電腦放在框架中部的平板上。然后開始完成提袋任務。兩個購物袋被放到收銀臺的上空。游戲中人物當前位置被記錄，如果鼠標指向已經(jīng)儲存在電腦中的地圖某處，計算機就會自動生成最優(yōu)路徑并且命令人物沿著生成路徑行走。 A星算法簡介：首先將地圖分為不同的節(jié)點，儲存節(jié)點與相鄰節(jié)點的關系，將地圖中不可達的地方設置為死節(jié)點。而計算H值時采用簡單的曼哈頓算法（移動像過街道一樣只有橫向與縱向位移），每經(jīng)過一個格子加十，死節(jié)點也需計算進入。 下面給出A星算法的偽代碼實現(xiàn)：(firstnode) //將開始節(jié)點加入堆,同時也是加入openlistdo{ fleast=()。i++) //考察當前節(jié)點的所有相鄰節(jié)點 for(int j=。 //設置相鄰節(jié)點的父節(jié)點為當前節(jié)點 node(i,j).calculate(f,g,h)。 node(i,j).fcost=node(i,j).gcost+node(i,j).hcost。