论文摘要
智能机器人教育对未来高科技社会的作用和影响将会非常巨大。如果现在的在校学生具备了这方面的素质，将来可以更容易适应各种技术革新，在未来信息时代获得成功。随着国内外各种形式的机器人比赛的开展，以及各地中小学把机器人作为一种信息技术课的教学载体，研制一种专门针对教学和比赛的机器人，明显具有较高的使用价值和市场前景，具有很大的社会经济效益。本文主要研究以教学为目的的系列化教学机器人平台，该系列化教学机器人平台由三部分组成：机械部分、硬件部分和软件部分。首先，对教学机器人的研究背景以及国内外研究现状进行了综述性介绍，并对本文的选题背景和主要内容作了介绍。其次，对目前国内外现有的一些教学机器人基础开发平台进行了分析研究，在分析他们各自优缺点的基础上，研制了一个新的教学机器人基础开发平台，详述了该开发平台的设计方案。为了适应不同层次的应用对象和不同的应用目的要求，所研制的系列化教学机器人平台采用开放式模块化的结构；软件部分具有二次编程方式：图形编程、C语言编程，并且两者可实现交互转换。第三，详细描述了教学机器人平台的硬件设计，介绍了教学机器人平台的控制系统整体结构，控制系统的主控芯片是凌阳单片机SPCE061A；详细介绍了教学机器人平台各功能模块的电路原理图、绘制线路图等。第四，详述了开放式系列化教学机器人平台的程序设计，程序设计包括六部分，每一部分都能独立实现一种机器人的功能，程序都通过编译，只要下载到微控制器，机器人就能独立运行，实现巡线、走迷宫、灭火等。第五，对上位机软件做了介绍，上位机软件包括控制软件和流程图编程界面的实现、程序编译和下载。控制软件采用Visual C++作为设计开发环境，采用面向对象的程序设计方法；流程图软件具有三维立体效果，用户可从任意角度观察三维的流程图、旋转场景、拉近拉远视角，并决定每个功能模块的样式。最后，对本论文所做的工作和取得的成果加以总结，并指出需要进一步研究的工作。