机器人设计与制作报告.docx

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1、机器人设计与制作报告本次机器人设计与制作报告详细介绍了一个具有云台旋转和激光雷达测距功能的 无人机机器人的设计思路与制作流程。该机器人能够通过遥控器进行操作，同时具备 自主控制能力，能够通过避障算法实现自动避障功能。该机器人的整体设计由硬件设 计和软件设计两部分组成，下面将分别进行介绍。一、硬件设计1 .机身设计机身采用了碳纤维材料制作，具有轻巧、耐用、抗风等优点。机身由上下两个部 分组成，上部分安装电用口支架,下部分放置电子模块。2 .电机选型机器人采用四个高速无刷电机，频率为12V ,转速高于10000转/分，保证机器 人高速运动的稳定性。3 .云台旋转云台旋转由一个用于转动的平台和一个无

2、限旋转的直流电机组成。直流电机与一 个编码器相连，能够准确测量电机的转动角度，并实现精确的角度控制。4 ,激光雷达测距激光雷达选择长光HLS-LFCD2 2D激光测距传感器，能够达到最大180度的扫描 角度，一次扫描所需时间不到100毫秒。激光雷达能够准确测量距离，并通过信号处 理电路处理激光信号,采集数据，用于地图构建和避障。5 .电子模块选型主控板采用了树莓派4B ,集成了 4核CPU和4GB RAM ,并配置了 4个USB接 口、1个千兆网口和2个微型HDMI端口。同时还配备了 5V和3A的稳压电源，保证 了机器人系统运行的稳定和可靠性。二、软件设计1 .遥控器控制机器人可以使用蓝牙或W

3、i-Fi实现无线遥控。在树莓派上运行了一个遥控器程序， 通过蓝牙或WiFi与遥控器进行通信，并通过程序对机器人进行控制。2 .自主控制机器人能够自主运行，并通过激光雷达获取数据进行地图构建和避障。在树莓派 上运行了一个运动控制程序，通过算法实现自主控制，能够进行路径规划和避障。3 .地图构建与避障机器人通过激光雷达生成环境地图，并进行建图和路径规划。机器人还可以根据 环境的变化实时更新地图信息。基于环境地图和激光雷达数据进行的算法，能够在避 障方面取得较好的效果。三、总结本次机器人设计和制作中,我们通过硬件和软件相结合的方式，成功设计了一个 具有云台旋转和激光雷达测距功能的无人机机器人，并通过遥控器控制和自主控制实 现了机器人的移动和避障功能。该机器人在智能化、自主化、便携性等方面具有较大 优势，能够应用于许多实际场景中，如巡逻、物流配送、环境检测等，有着较为广泛 的应用前景。