當(dāng)前，機(jī)器人的新技術(shù)、新產(chǎn)品大量涌現(xiàn)，成為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動(dòng)力，既為發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)提供了重要突破口，也為改善人們生活提供了有力支撐。而尋光機(jī)器人可以在黑暗環(huán)境中尋找光源，如洞穴探測(cè)光源。

　　本次課設(shè)，主要利用555芯片工作在雙穩(wěn)態(tài)狀態(tài)，構(gòu)成施密特觸發(fā)器模式，通過26腳連接到兩個(gè)光敏電阻之間，利用兩個(gè)光敏電阻在不同光強(qiáng)下產(chǎn)生的不同分壓情況，使555芯片輸出管腳輸出對(duì)應(yīng)的高低電平，進(jìn)而使兩個(gè)輪子的電機(jī)的兩端產(chǎn)生不同的電壓差，由此尋光前行。通過仿真，原理圖設(shè)計(jì)，PCB制作，最終完成了本次課設(shè)的所有要求，并在此功能上，加入尋黑線提示的擴(kuò)展功能。

　　2018，智能時(shí)代已經(jīng)到來，并深深地影響著現(xiàn)代人類的方方面面。20世紀(jì)以來，機(jī)器人技術(shù)得到迅速發(fā)展，水下機(jī)器人、空間機(jī)器人、空中機(jī)器人、地面機(jī)器人、微小型機(jī)器人等各種用途的機(jī)器人相繼問世，在各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用，現(xiàn)如今，機(jī)器人已經(jīng)發(fā)展成為一門集機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、人工智能、仿生學(xué)等多個(gè)學(xué)科與一體的綜合學(xué)科。進(jìn)入21世紀(jì)，更多先進(jìn)的技術(shù)手段將被應(yīng)用于智能機(jī)器人的研發(fā)制造中，而更加智能化，更加全面的機(jī)器人也會(huì)逐漸地進(jìn)入人類的視野，滲透人類的生活，為人類的生產(chǎn)生活帶來意想不到的便利。不可否認(rèn)，人類的生產(chǎn)生活將會(huì)因?yàn)闄C(jī)器人的加入而變得更加方便快捷，變得更加豐富多彩。

　　而尋光機(jī)器人作為機(jī)器人領(lǐng)域的一科，對(duì)人類起著巨大的作用，故尋光機(jī)器人的研究以及制作對(duì)人類尤為主要。

　　對(duì)于本次尋光機(jī)器人的制作，方案各種各樣，但要做到簡(jiǎn)單精確，低造價(jià)，還得加以設(shè)計(jì)，這就是本次制作要考慮解決的問題。本次課設(shè)，選用的是555定時(shí)器制作尋光機(jī)器人，成本低，制作簡(jiǎn)便，主要利用555芯片工作在雙穩(wěn)態(tài)狀態(tài)，構(gòu)成施密特觸發(fā)器模式。此外通過電路仿真，原理圖設(shè)計(jì)，PCB制作，再到的作品制作，最后實(shí)際作品的測(cè)試調(diào)試完成最終尋光機(jī)器人的制作。

　　1、 設(shè)計(jì)目的

　　1.1 機(jī)器人的定義

　　廣泛的定義，機(jī)器人就是在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)和科研領(lǐng)域中，能代替人工作的機(jī)械裝置。雖然現(xiàn)在機(jī)器人的應(yīng)用非常廣泛，但是，不同國(guó)家，不同領(lǐng)域的學(xué)者給出的定義并不一樣。最多人認(rèn)可的是美國(guó)機(jī)器人協(xié)會(huì)給出的定義：機(jī)器人是一種用于移動(dòng)各種材料、零件、工具或者專用裝置，通過可編程程序動(dòng)作來執(zhí)行各種任務(wù)并具有編程能力的多功能機(jī)械手。

　　1.2 設(shè)計(jì)目的

　　通過課設(shè)，加深對(duì)《電路分析基礎(chǔ)》、《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》等課程知識(shí)的理解，進(jìn)一步訓(xùn)練和提高工程實(shí)際應(yīng)用能力，能夠綜合運(yùn)用基礎(chǔ)課程所學(xué)的知識(shí)，設(shè)計(jì)并制作出實(shí)際應(yīng)用電路或系統(tǒng)。

　　在畫原理圖、PCB的時(shí)候，把CAD課程中所學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際操作中，加深對(duì)DXP的理解與記憶；在制作電路板的過程中，懂得板子的制作流程；在查找資料以及設(shè)計(jì)制作尋光機(jī)器人和調(diào)試的過程中，加深對(duì)555定時(shí)器的功能的理解，掌握直流電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制原理，掌握光敏電阻的應(yīng)用，并對(duì)現(xiàn)代機(jī)器人有一定的了解與認(rèn)識(shí)。

　　2、 設(shè)計(jì)要求

　　2.1 功能要求

　　NE55工作在雙穩(wěn)態(tài)狀態(tài)，構(gòu)成施密特觸發(fā)器模式。光敏電阻用來檢測(cè)機(jī)器人前方的環(huán)境光。機(jī)器人的左眼與右減速電機(jī)、右眼與左減速電機(jī)，是彼此協(xié)同工作的，根據(jù)雙眼檢測(cè)到的環(huán)境光線的差異，由NE555驅(qū)動(dòng)兩只電機(jī)做差速運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)小車向著光線的方向前進(jìn)，車左右拐彎不同聲音提示。此外可以擴(kuò)展其他功能。

　　2.2 器件要求

　　兩片NE555、兩個(gè)光敏電阻、2個(gè)減速電動(dòng)機(jī)、其他分立元件。

　　3、 設(shè)計(jì)方案

　　3.1 題目分析

　　尋光機(jī)器人的關(guān)鍵地方，在于能讓電機(jī)做差速運(yùn)動(dòng)，電機(jī)的差速運(yùn)動(dòng)，則由光敏電阻檢測(cè)到光強(qiáng)差控制，機(jī)器人的兩只眼睛，用光敏電阻代替，當(dāng)兩只眼睛，即光敏電阻檢測(cè)到左右兩邊的光強(qiáng)差時(shí)，控制兩個(gè)電機(jī)做差速運(yùn)動(dòng)。

　　當(dāng)左邊光照強(qiáng)時(shí)，左電機(jī)減速，機(jī)器人向左邊運(yùn)動(dòng)。

　　當(dāng)右邊光照強(qiáng)時(shí)，右電機(jī)減速，機(jī)器人向右邊運(yùn)動(dòng)。

　　要控制電機(jī)做減速運(yùn)動(dòng)，就要控制電機(jī)兩端的電壓。額定電壓內(nèi)，電機(jī)兩端的電壓越大，電機(jī)的轉(zhuǎn)速越大，且加在電機(jī)兩端的電壓方向不同，轉(zhuǎn)向也會(huì)不同。

　　3.2設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖