南京理工大学
毕业设计(论文)开题报告
学生姓名：陈嘉文学号：0501500418 专业：机械工程及其自动化
设计(论文)题目：智能搬运机器人运动控制技术及其实现
指导教师:陶卫军
2009年2月27日
开题报告填写要求
1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。

此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；
2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；
3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；
4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—2005《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。

如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。

毕业设计（论文）开题报告
1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：
文献综述
1920年，捷克作家卡雷尔·查培克（Karel Capek）编写了一部幻想剧：《罗莎姆万能罗博特公司》（“Rossum’sUniversal Robots”）。

剧中描写一家公司发明并制造了一大批能听命于人，能劳动而且形状象人的及其公司驱使这些人造劳动者进行各种日常劳动，甚至取代了世界各国工人的工作，而进一步的研究竟能使这些机器富有感情，于是导致了它们反抗主人的暴乱。

剧中的人造劳动者取名为捷克语Robota，意为“苦力”、“劳役”，英语Robot系由此衍生而来[1][2]。

在机器人这一总的范畴之内，除了制造业中应用的工业机器人（操作臂）之外，还有种类繁多的各种机器人，分别应用在资源开发、排险救灾、社会服务和军事、航天等各方面[3]。

美国斯坦福研究院的Nils Nilssen 和 Charles Rosen 等人1972年研造出了取名Shakey的自主移动机器人[4]。

移动机器人是具有移动功能的机器人。

通常，机器人的移动机构有轮式、履带式和步行式三种[5]。

70年代末，随着计算机技术和传感技术的发展，世界上一批著名公司开始研究移动机器人平台，这些移动机器人平台主要作为大学实验室及研究机构的移动机器人实验平台[4]。

而我国在“七五”计划中把机器人列入国家重点科研规划内容。

1990年后我国的移动机器人技术得到了很大的发展[6]。

机器人技术的迅速发展，已对许多国家的工业生产、太空和海洋探索、国防以及国民经济和人民生活产生了重大的影响。

近年来，关于智能移动机器人的研究得到了越来越多的重视。

智能移动机器人具有学习、推理和决策的能力。

为了提高智能移动机器人的这些能力，许多最新的智能技术在智能移动机器人中得到了应用，如临场感技术、虚拟现实技术、多智能技术、人工神经网络技术、多传感器融合技术等。

在我国，1985年已先后在几个学会内设立了机器人专业委员会。

中国人工智能学会智能机器人学会也于1993年成立，并成功地举办了四届全国性的学术会议[7]。

在机器人的研究领域，智能化、微型化是机器人的未来发展方向，而具有避障功能和自动搬运功能的智能搬运机器人是机器人研究领域的一个研究热点，在民用和军用领域应用前景广阔。

智能移动机器人技术是一门综合性很强的高科技，涉及到计算机、自动控制、人工智能、力学等广泛学科领域中的许多前沿技术。

自主移动机器人研究已被列入世界各国
毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 ２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：
本课题着重于一个小型的智能移动机器人的在其传感器系统和执行系统硬件的基础上，对智能机器人的搬运功能和移动功能的设计与分析。

也就是机器人的运动控制技术进行论证以及实现，具体来说，就是基于东南大学国家专用集成电路工程技术研究中心开发设计SEP4020嵌入式微处理器的UB4020MB_Lite 平台，通过对智能机器人的驱动系统和动力传动装置的设计及配置。

在此基础上，对机器人的各个功能进行实验论证。

在本课题中，基于超声波超声波传感器以其信息处理简单、速度快和价格低的优点被广泛应用于移动机器人避障、倒车雷达等需要距离测量的场合。

故选择超声波传感器。

并且机器人要识别颜色，还要选用一个灰度传感器，那么本课题的运动控制模块如下图：
智能机器人运动控制模块
本实验的硬件部分：本搬运机器人使用四个直流电动机进行驱动，直流电动机的特点是在一个方向连续旋转或者在相反的方向连续旋转，运动连续且平滑。

机器人控制系统以SEP4020芯片作为检测和控制的核心，采用灰度传感器检测路面寻迹线冰识别带颜色的物体，使用超声波传感器检测障碍物，利光电码盘测距，用光电传感器或者微动开关检测、判断机器手是否到位，应用PWM 技术动态控制电动机的转动方向和转速。

本机器人控制系统利用有限状态机描述和硬件描述语言设计机器人控制器，实现机器人行走、转弯、绕障、停止以及装放物品的精确控制。

环境 超声波传感器
SEP4020芯片信息处理并定位
运动控制
智能机器人 灰度检测 信
息
输
出
本实验的软件部分：本人利用C语言来对机器人控制，机器人根据输入的各种检测信息，按照为机器人设置的要求，自动地进行信息处理、分析计算，作出相应的控制决策或判断，并通过输出通道发出控制指令，控制各电机进行工作，包括控制机器人实现各种动作，包括启动，加速，减速。

并且要设置电机的负载状态和空载状态。

通过以上硬件系统的搭建和软件的编译执行，就可以顺利的对智能机器人进行移动和自主搬运功能论证和实现。

毕业设计（论文）开题报告
指导教师意见：
1．对“文献综述”的评语：
2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：
指导教师：
年月日所在专业审查意见：
负责人：
年月日。