摘要：因为现代科学技术的快速发展，所以有很多的现代机器在出现，无论是在实体经济还是虚拟经济中，人们总是更依赖于科技的发明，越来越用自动化代替现代化，尤其在工业上，人工的使用不仅耗费时间，更耗费能量，所以，也为了提高生产效率，特别设立了一种智能搬运机器人，这种机器人是由单机片控制的，机器人的发力部分和承载力的作用的部分，主要在机器人的手臂，手臂中有机械结构的设计，对于其他的部分也需要设置控制系统，控制系统除了有两路的光电传感器，也需要学会对颜色进行识别，可以把货物进行分辨，把不同的货物进行不同的分类；最后要根据不同的实验证明，智能机器人存在是合理的，各方面的构造也是很科学的，智能机器人最大的用处是要会搬运货物。
关键词：智能搬运机器人；设计；实现
引言：
在传统的工业生产中，尤其是一些搬运货物的工程项目，总是需要很多的劳动力，要改善劳动工人的劳动条件，不再单单使用人工劳动力，这样会增加项目的成本，而且还会延长时间，把工期延长，提高工人的劳动效率，针对传统劳动力暴露出来的特点越来越多，所以人们开始崇尚自动化与生产机械化，也开始加快实现机械自动化的步伐；在生产的过程中，特别是一些很高超的机械设备，还有在一些特殊的环境下，就需要智能化的机器人来搬运，智能机器人的实现也是一种必然的产物，最重要的作用就是就是搬运，智能机器人之所以能够快速发展，就是因为这种积极性让人们的意识被影响；其次，也是因为智能机器人可以代替人工作业，能够按照规定的程序进行工作。
一、系统的总体设计
对机器人的控制需要有一个控制中心，机器人的控制平台系统由很多部件组成，这其中包括16路巡线传感器和传感器信号处理板以及主控制板，还有电机驱动板和其他的开发零件，这些加在一起就组成了机器人的控制系统，这个系统可以操纵机器人进行一些货物的搬运，可以提高工程的完成进度，也可以帮助人类解决一些人力达不到的力量；这个主系统采用单片机进行控制，控制中心的零件型号为STCI2C5A60S2，使用这个型号的单片机对机器人很适用，机器人对外界的感应需要用一个通道进行传递，通常会开辟一个s通道与输入接口连接在一起，这一整个通道可以对广电进行连接，同时通道的位置也与超声传感器离得很近，这样就可以运用周围的传感器去感知外部的信息，接受外部的信号，这样就机器人才可以接受到指令，开始工作；而且对于自动机器人都会在自己的底部安装一个16路巡线传感器，这个传感器的作用是感知地面上的白条，这就是机器人的路线，地面上的白条都会有交叉的时候，在交叉的位置会设有点，而这个传感器就能让机器人感受到，可以及时进行转弯，转换路线，最后在经过单片机分析之后，电机的驱动板对调速电机进行控制，最后可以完成人类分配下来的任务，这也是机器人的工作原理[1]。
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二、智能搬运机器人的机械设计
机器人作为一个机器，就需要有机械设计，在机械设计中，无非是包括平台的机械成分与上部机构；首先要介绍的是平台的机械部分，机器人的平台总体指机器人在启动被需要的功能时，所启动的机械部位，而需要使用的机械部件是由各个零部件组成的，是传统的机械工艺，主要有主动轮与从动轮，这是机器人可以移动的部件，相当于机器人的“脚”，另外，还有直流电机与铝板和铝合金框架，这些相当于机器人的“心脏”，这几个部件是让机器人可以感知外界的信号，可以让机器人开始行动，机械为机器人提供的是另一种能量，这种机械能量可以让人们达到自己的目的；第二个就是要介绍上部结构，机器人的上半身最主要的机械结构就是两条手臂，成为机械手，机械手中安装了数学中的三位坐标，x、y、z空间位置坐标，这个坐标是让那个机器人感知位置的存在，这样就可以完成指令，除此之外，机械手上都会有轴，所有的传感器都会放在轴上，这样放置是让机器人可以向人类一样手臂可以灵活运动，搬运东西时就可以像人类一样自然灵活，另外还会安装广电传感器，这样可以感知外界的颜色，这样机器人就可以根据货物不同的颜色，也可以把货物放在正确的位置，人们对机器人操纵起来也可以更加方便[2]。
三、智能搬运机器人的电气设计
（一）主控制板
所谓的主控制板在整个机器人中，可以称为机器人的大脑，人类也是操控这个大脑，才能让机器人去完成人们规定的任务，主控制板承担着很多的作用，最重要的作用就是接收外界信息，对外界的信息进行一个处理，将人类发出的指令变成无线信号，控制外界的设备进行控制，在主控制板上依旧选择了STC12C5A60S2芯片作为控制中心的芯片，而控制板主要支持两个大类的输入，对于通道传感器的选择是16和8，主要是对行走电机进行控制，对不同的电机进行控制与输出，最终会形成一个完整的接口，而这个接口也是为了让电流的传播去承载信号；下面要介绍的是8通道的传感器，这个通道使用的传感器主要的功能是连接光电，是接近传感器，与不同的传感器进行接触，而输入的信号·会使用到单片机，在规定的J11-J8接口可以连接4个不同的传感器，这四个传感器的制作材料是在市场上很容易见到的。这种传感器在机器人之间的作用是感受周围的障碍，如果在机器人的行进路上有了障碍但是机器人无法感知，这样就很容易让机器人受到伤害，就需要进行维修，这样就会增加成本，在不同的传感器有不同的引线；一般在电路板上都会有8个非调速的电机输出口，这可以控制4个正反装直流电机，而且电流都需要很低，因低电平会更加有效[3]。
（二）巡线传感器与信号处理板
前面介绍过机器人的底部会安装16路传感器，最重要的作用就是认识路，对自己的路线有一个规划，可以进行转弯，后退与前进，按照规定的路线，不会走到其他机器人的路线上，巡线传感器还包括光源发射部分，这是其中的一部分，另外的两部分是接受部分与输出插座，在光源的发射部分是由LED灯构成的，低碳环保，而且光源很明亮，接受的部分是有16个光敏电阻，这些零件的作用是把外界的信号转换成电信号，而输出插座主要是接口，在机器人中是各种传感器的接口；而另一个板块，信号处理板工作的原理也是一个信号的传递，16路传感器将接收到的信号送入到信号处理板上，而这些电路板可以把所有的信息进行一个汇总，然后在进行分类，最后再把重要的信息放大，所有的信息都会转换成信号，这种信号会比标准电压不一样，这有自己的节奏信号，但这个信号处理板最强大的功能就是可以过滤掉没有用的信息，留下重要的信息[4]。
五、结束语
这种新设计的机器，基于一个单独的型号由单片机控制，这种智能机器人对软硬件的设计要求会非常高，各种软硬件扩展性要非常强，对智能机器人经常使用的软件是Keil u Vision3，需要用这个软件进行开发。对于这种搬运机器人内部都会安装一个存储检测机制，安装这系统主要是要提高机器人的抗干扰能力，要维持机器人的稳定性，要让机器人有更高的实用价值，但是现在依然还存在着缺陷，需要进行不断的完善与修复，搬运机器人是很多人的智慧。也代表着这个国家的科技能力，用越来越多的现代化机器去代替手工劳动力，人们用大脑去控制这些机器，建设工程项目可以提高生产效率，会耗费更少的时间，为企业带来更多的收益，同时也要开发机器人更多的功能。
参考文献：
[1]吴轲,王凯亮,华栋,etal.智能重物搬运机器人的设计与实现[J].电子技术与软件工程,2018,No.131(09):151-152.
[2]徐航宇.仓储搬运机器人控制系统设计与实现[D].2017.
[3]朱兴轩[1],任欣磊[2].基于WiFi通信的可视化搬运机器人设计与实现[J].甘肃科技,2017(33):15.
[4]郑永涛,叶仕通,张钊.基于颜色识别的智能搬运机器人的设计[J].电子设计工程,2017,25(10):78-80.
论文作者:陈松德
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/9/4
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