5总结与展望

5 总结与展望

5.1总结

本论文针对“ 2015中国工程机器人大赛暨RoboWork公开赛”的机器人搬运项目比赛设计了一款满足比赛要求的机器人，提出了搬运机器人的总体设计，围绕搬运机器人比赛的要求，确定了搬运机器人的总体设计方案，给出了搬运机器人的硬件方案设计，包括微控制器选型；电机电路、物料颜色检测电路。提出了搬运机器人的运动控制算法与物料颜色采集算法，设计了搬运机器人的库函数，给出了搬运机器人的软件设计概要，对搬运机器人路径规划策略进行了研究。系统设有通讯接口,增加了液晶显示模块,实时显示机器人的运行状态和运行参数。

通过多次实验，我们发现：

此搬运机器人物料移动方式可靠。根据比赛规则，搬运比赛使用的是PV亚光膜，摩擦系数较大，很多参赛队使用的是直接机械推送的方式，练习中经常出现将物料推翻或原地卡死的情况，此搬运机器人采用的是使用舵机带动机械手臂抓取物料的方法，这样就不会发生推翻物料的情况，由于采用了直流减速电机作为驱动机构，扭力大，不会出现原地卡死的情况。

搬运机器人摄像头经不断改造后可以直观、精准的循迹。

搬运机器人对比赛场地的适应性强，物料放置效率高。训练时，一开始采取走外道的的策略后出现冲出赛道的情况，后来改进后采用按直线循迹的策略，虽然时间上慢一些，但机器人行进更加安全；对于物料的放置首先采用的是用机械挡板推送一定时间的方法，这样由于缺少对物料的控制，很难保证物料不会被推出靶心。后来经改造后采用机械手臂抓取物料，对物料的控制更加稳定，采取的方法是摄像头检测黑线，后退延时放置的方法，另外本设计采用的是LM2576开关稳压电路，电源利用率更高，搬运机器人参赛后电量还是充足的。

5.2 报告主要创新点

（1）设计了一种基于K60系列新型单片机的竞赛用搬运机器人，软硬件完全公开，扩展性强，采用通用的软件开发平台IAR7.1进行开发，使学生更容易接受，与实验教学相结合，激发学生学习兴趣，通过让学生参加课外学术活动，有利于对学生创新能力的培养。

（2）搬运机器人设有检测存储模式，对比赛现场的场地信息做到了实时检测，这样对于赛场信息的检测更加可靠，本设计采取的方法减少了外界环境的干扰，提高了搬运机器人的稳定性。

5.3 不足与改进

由于机器人采用的是两个直流减速电机作为驱动机构，实际研制中发现两个电机在性能上是有差异的，这样就必须通过程序对电机的转速进行不断的调整，来实现搬运机器人按照规定的路径前进的功能，这样机器人的速度就不能调的很快，否则容易脱离循迹线，这在以后的工作中需要改进，可用步进电机。

本设计中缺少对两个直流减速电机的速度进行检测的装置，若采取速度检测，就可以做到闭环控制，这样对于机器人的运动控制将更精确，路径规划的选择也就更多，这是以后要研究的内容。

对避障方法的研究。当搬运机器人目标放置区域途中存在障碍无聊时，只能将物料放置于暂存区，在进行下一步动作，实际上可以采用相应的避障策略绕过障碍物料到达目标放置区，

由于时间较紧张，没有做这方面的补充研究。

5.3心得

几次实验成绩还都不错，但在日常拼装训练中也遇到许多困难和问题，时间紧，任务重一路走来，并不轻松可是心情却很愉快。在这比赛任务即将结束之时，心中难免感慨万分。首先，调试机器人不是单一的活动，有拼装、有编程、有操作、还有老师的指引，我们是一个团队，我们每一个人的付出都是这个团队走向成功最重要的基石。机器人创新实践活动不是光靠一个人的力量就能够实现梦想的，而是一个团队精诚合作，艰苦努力，奋发图强的结果。

作为大学生，同时也是机器人创新实践活动的参赛人员，在完成本职学习任务的同时我们把很多的精力都放到了机器人创新实践活动的训练中，准备这次比赛前的一个月没有星期天，没有节假日，在机器人创新实践活动中我们注重培养自己的自主设计创新、软件创新能力。哪怕是在炎炎夏日，也没有挡住我们年对搬运机器人比赛的热情，这其中有辛苦、有紧张、有欢乐、有成长，我们在此收获了激情、友情。不管结果如何，这过程已极大的锻炼了我们。同时，我们也体会到了在现实中竞争是残酷的，不进则退，只有经过艰苦奋斗，不断进取，不断创新，沉稳冷静应对各种情况，才能立于不败之地。我们的感受是拿奖固然高兴，但是过程是一种享受，也是一种快乐成长历程。

中国工程机器人竞赛也是适应世界科技潮流、突出自主创新理念、增强国家科技竞争实力、培养新世纪科技事业发展后备人才并与国际接轨的一项教育活动，对大学生创新精神、创新意识与创新能力的培养，特别是动手动脑能力的培养颇为有益。中国工程机器人竞赛让我们在探索和实践中收获了体验，收获了创新能力，收获了快乐，也收获了成长。工程机器人大赛不仅是科技的较量，更是创意和智慧的较量。通过实战和比赛能让学生们看到自己的优势和不足，同时对今后的学习态度和方法的改善有重要指导意义。

作为本次竞赛的组长，要充当好引导、决策、训练、创新能力培养、心理辅导等多重角色，让机器人创新实践活动变成开发我们智力和兴趣的“智慧源泉”。 因为机器人创新实践活动竞赛可以让我们理解到团队精神、合作意识，创新意识、创新能力、这些内容是目前大学生很需要的，这个竞赛潜移默化教给我们很多东西，这应该是我们最大的收获，并不是得了一个多么大的奖。我们在探索中收获快乐，开启智慧大门，提供科学探索的机会正是机器人创新实践活动竞赛的价值所在。为什么大学生能有这么大的热情参与机器人创新实践活动中？对此我的经验是：从机器人的设计上同学们一起进行创新，从操作技术上让学生通过实践创新，从战术上让学生想办法创新。这些问题我让学生在实践中去创新，在实战中来验证是否有效。通过学生们自己的技术创新，不断刷新成绩。