丘天

摘 要 本文对智能机器人单片机控制系统的设计与实现进行了探究，第一部分对智能机器人进行了简要阐述，并介绍了智能机器人具有的功能，第二部分从多个方面对智能机器人单片机控制系统的设计进行了探讨，最后分析了单片机控制系统智能机器人的应用及价值。

【关键词】智能机器人 单片机控制系统 设计 应用价值

单片机作为自动化技术的重要的组成部分，被广泛应用于很多领域之中，也是智能机器人控制系统中的关键技术。对单片机控制系统进行合理设计，可以使机器人体现出最优的性能。我们高中生作为祖国的栋梁之才，对智能机器人单片机控制系统的设计与实现进行探究，不仅可以推动我国科学技術的发展，而且还为之后的学习与工作打下良好基础。

1 智能机器人及其功能

1.1 智能机器人

所谓智能机器人，是利用单片机、计算机、传感器等多种技术研发的机器人。与传统的机器人相比，智能化程度更高，通过对外界语言、自然环境等多种数据的搜集，对手、脚等部位进行控制，从而无需人员对其进行控制，就能独自完成各种活动。

1.2 智能机器人功能

智能机器人运行时，主要体现出有两种功能，一种是语音功能，即在智能机器人进行任务的过程中，利用语音对任务的进程进行提示；另一功能为显示功能，即根据语音功能的提示，在显示器中显示出相应的文字信息。如机器人对物品进行搜索时，会出现“搜索中”的提示音，并在显示模块中显示“Target is in searching”。

2 智能机器人单片机控制系统的设计

2.1 驱动电路设计

驱动模块是智能机器人中最主要的一个模块，通过该模块可以使机器人能够正常的行走。对驱动模块进行设计时，选取合理的三极管，对单片机的I/O接口电流进行放大，为驱动器提供充足的电流，从而推动电动机的运行。这种设计不仅可以保证电动机得到较大的电流，但不会对其他模块产生影响。

2.2 显示电路设计

智能机器人通过显示模块，为机器人的运行提供了良好的视觉平台。对该模块进行设计时，选择了LCM1602液晶屏，这一显示屏是当前阶段性能最好，最为常见的一种显示屏幕，该种显示屏中存在相应的英文字库，不仅使用非常的便捷，而且需要的成本不是很高。

2.3 语言电路设计

为了减少机器人运行过程中的失误，有必要利用语音提示进行二次提示，因此，需要对语言模块进行设计。对该模块设计时，选择了国美ISD公司生产的ISD25120语音芯片，这一芯片不仅具有高保真的特点，能够保证机器人的声音不会发生失真的现象，而且录放时间较长，可以达到120S，对声音进行录音时，在10万次以上，并能够同时对很多声音信息进行处理。

2.4 视觉电路设计

机器人运行的过程中，对机器人发布命令后，只需能够对自主的发现目标并进行跟踪即可，无需对目标进行识别。所以，对视觉模块进行设计时，安装最常见的红外线反射传感设备，通过该传感设备判断前方是否存在相应的目标。在该传感器的内部，存在两条管线，一条为发射管线，另一条为接收管线，机器人接收到命令后，发射管线发射出红外线，如前面存在目标，目标就会将红外线反射回来，通过接收管线进行接收，从而确定存在目标，如不存在目标就不会对红外线进行反射，接收管线则无法接收到反馈的信息。

2.5 行动调整电路设计

机器人运动的过程中，电机的转动常常会出现一定差异，从而对运动造成了干扰。因此，机器人当中需要对行动调整模块进行设计。这一模块设计当中，利用了两个光耦，分别安装在了机器人的腿部，当机器人正常行动时，光耦会进行规则的交替更换，而机器人进行不正常的行动时，则会出现不过则的变换，当出现这一现象时，机器人会自动停止一条腿的运行，等第二条腿移动到相应位置后，会使光耦自动回到规律的状态，从而对行动进行了调整。

2.6 声波接受线路设计

机器人当中还存在了一个声波接受模块，当外界出现亚超声时，机器人会自动做出停止或行动的动作，从而使机器人具有听觉功能。对该模块设计时，选取了成品的声波接收板，通过对输出信号的转换，完成对该模块的控制。

3 单片机控制系统智能机器人的应用及价值

3.1 促进我国智能技术的发展

单片机控制系统智能机器人是当前阶段最先进的研究项目，通过对机器人的应用，使社会各界更好的对智能机器人进行了解，在对智能化技术研究的过程中，使更多行业的精英人才参与进来，从而促进我国智能化技术更好的发展。

3.2 推进我国智能化革命

当前阶段中，我国工业、物流等很多行业当中，都对智能机器人进行了应用，这些机器人的应用，对这些行业传统的工作方式进行了改变，使社会发展中对智能化进行了更深层次的应用，推动了我国智能化改革的步伐。

3.3 提升我国在新技术革命中的竞争力

智能机器人是具有显著产业溢出效应的基础性技术，不仅能够推动我国多个行业进行变革，而且还能带动其进行跨越式发展，即最大化的对人们能力边界进行扩展，从而为技术的创新打下良好基础，在竞争激烈的市场环境中占据更重要的位置。

4 总结

综上所述，单片机控制系统智能机器人的应用具有多方面的价值，我们高中生作为祖国未来的建设者，只有跟上时代的步伐，加强对智能机器人进行研究，才能在之后的工作中发挥出最大作用。

参考文献

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