写字机器人.docx

1、写字机器人创新一 机器人写字机器人在我们的生活中应用越来越广泛，例如家务机器人、表演机器人、消防机器人、医疗机器人等。在写字机器人的制作与创新过程中涉及到了单片机、电子技术、传感器、自动控制、电机技术、机械传动机构等相关知识。利用单片机的可编程性、易控制、搭接电路简单、工作稳定、性能优越、价格低廉等特点，结合检测传感技术，综合应用到控制系统中，使写字机器人实现智能化。该写字机器人可用作教师的辅助教学设备和机器人的实践设备等。一、 写字机器人的硬件设计写字机器人的整体结构如图1 所示图1 写字机器人的整体结构1写字机器人的X轴运动写字机器人X轴的运动主要是通过控制底盘上的四个直流电机来实现，对单

2、片机进行编程实现对机器人X轴的运动控制，写字机器人X轴如图2所示：图2 写字机器人X轴运动2写字机器人Y轴的运动写字机器人Y轴的运动采用的抽屉的滑轨配合齿轮齿条传动机构来实现的，具体的硬件的搭接方法如图3所示： 图3 Y轴的运动单片机通过控制电机转动带动齿轮和齿条的运动来实现Y轴的上升和下降，从而实现“竖”笔画的书写3写字机器人Z轴的运动 写字机器人Z轴的运动采用的方法同Y轴的方法是一样的，Z轴的运动主要实现笔的进笔和出笔。具体的硬件搭接方法如图4所示：图4 Z轴的运动二、程序设计1写字机器人编程语言的选择机器人软件开发平台可以使用LOGO语言、QBASIC语言、汇编语言、C语言四种编程语言，

3、而LOGO语言、QBASIC语言和C语言这三种语言的编程相对比较简单，但是占用程序存储空间比较大，而要在黑板上写出“北京仪表学校”六个字需要的程序存储空间比较大，而单片机只有4K的程序存储空间，所以这三种语言是不能选择的。最终写字机器人采用的是汇编语言，虽然汇编语言的编程相对来讲比较复杂，但是它属于底层语言（机器语言），占用空间比较小。2单片机存储器跨页的问题的解决机器人软件开发平台如果采用QABSIC语言进行编程，如果程序超过存储器容量的40后，程序就不会按照编写的程序来执行，程序将出现跑飞，其主要原因是PIC单片机的程序存储器是分页进行存储的，采用QBASIC语言进行编程无法解决分页的问题

4、，所以只能写在第0页上，无法写到后续的存储页上，这样写的程序的容量就受到了限制，这也是为什么采用汇编语言的第二个原因。3写字机器人写“撇”和“捺”的处理方法 写字机器人可以在X，Y，Z三个轴上进行运动，写横和竖的笔划是很容易的，利用机器人在X轴上行走写“横”的笔划,利用机器人在Y轴上的上下移动写“竖”的笔划。撇和捺的处理方法是利用X和Y轴同时动作的方法来实现，X轴向左运动，Y轴向下运动写“撇”的笔划；X轴向右运动，Y轴向右运动写“捺”的笔划。4程序流程图1 程序清单 INCLUDE P16F873.EQU;=Flash ROM中变量的地址=N EQU 20HM EQU 21HZHU EQU 2

5、2HCC EQU 23HZZ EQU 24H;=入口程序= ORG 0000H GOTO MAIN ORG 0004H;=MAIN PROGRAM(主程序调用)=MAIN CALL INITIAL;=蔽障= CALL STOPYZOO CALL CSQJ BTFSC PORTB,7 GOTO OO CALL OOOOOO CALL CSHT BTFSC PORTB,6 GOTO OOO MOVLW 40 MOVWF ZHUBZ CALL CSQJ DECFSZ ZHU,1 GOTO BZ CALL STOPYZ;-抬笔 CALL TB;=北=;-上升 MOVLW 19 MOVWF ZHUBEI

6、 CALL UP DECFSZ ZHU,1 GOTO BEI;-落笔 CALL LB0;-写北字第一笔 MOVLW 16 MOVWF ZHUBEI1 CALL DOWN DECFSZ ZHU,1 GOTO BEI1;-抬笔 CALL TB0;-上升 MOVLW 13 MOVWF ZHUBEI2 CALL UP DECFSZ ZHU,1 GOTO BEI2;-落笔 CALL LB0;-写北字第二笔 MOVLW 35 MOVWF ZHUBEI3 CALL KSHT DECFSZ ZHU,1 GOTO BEI3;-抬笔 CALL TB0;-下降 MOVLW 9 MOVWF ZHUBEI4 CALL

7、DOWN DECFSZ ZHU,1 GOTO BEI4;-慢速后退 MOVLW 5 MOVWF ZHUBEI5 CALL MSHT DECFSZ ZHU,1 GOTO BEI5;-落笔 CALL LB0;-右上 MOVLW 16 MOVWF ZHUBEI6 CALL XIEXIAN4 DECFSZ ZHU,1 GOTO BEI6;-抬笔 CALL TB0;-快速前进 MOVLW 14 MOVWF ZHUBEI8 CALL KSQJ DECFSZ ZHU,1 GOTO BEI8;-上升 MOVLW 12 MOVWF ZHUBEI9 CALL UP DECFSZ ZHU,1 GOTO BEI9;-

8、落笔 CALL LB0;-写北字第四笔 MOVLW 17 MOVWF ZHUBEI10 CALL DOWN DECFSZ ZHU,1 GOTO BEI10;-抬笔 CALL TB0;-落笔 CALL LB0;-快速前进 MOVLW 40 MOVWF ZHUBEI11 CALL KSQJ DECFSZ ZHU,1 GOTO BEI11;-上升 MOVLW 2 MOVWF ZHUBEI12 CALL UP DECFSZ ZHU,1 GOTO BEI12;-抬笔 CALL TB0;-上升 MOVLW 10 MOVWF ZHUBEI13 CALL UP DECFSZ ZHU,1 GOTO BEI13;

9、-慢速后退 MOVLW 10 MOVWF ZHUBEI14 CALL MSHT DECFSZ ZHU,1 GOTO BEI14;-落笔 CALL LB0;-左下 MOVLW 10 MOVWF ZHUBEI15 CALL XIEXIAN DECFSZ ZHU,1 GOTO BEI15;-抬笔 CALL TB0;-下降 MOVLW 8 MOVWF ZHUJIANG CALL DOWN DECFSZ ZHU,1 GOTO JIANG;-超速前进（间距） MOVLW 45 MOVWF ZHUBEI17 CALL CSQJ DECFSZ ZHU,1 GOTO BEI17;=京=;-上升 MOVLW 20

10、 MOVWF ZHUJING CALL UP DECFSZ ZHU,1 GOTO JING;-落笔 CALL LB0;-写京字第1笔 MOVLW 6 MOVWF ZHUJING1 CALL XIEXIAN3 DECFSZ ZHU,1 GOTO JING1;-抬笔 CALL TB0;-下降 MOVLW 1 MOVWF ZHUJING0 CALL DOWN DECFSZ ZHU,1 GOTO JING0;-慢速后退 MOVLW 80 MOVWF ZHUJING2 CALL MSHT DECFSZ ZHU,1 GOTO JING2;-落笔 CALL LB0;-快速前进 MOVLW 78 MOVWF

11、ZHUJING3 CALL KSQJ DECFSZ ZHU,1 GOTO JING3;-抬笔 CALL TB0;-快速后退 MOVLW 50 MOVWF ZHUJING4 CALL KSHT DECFSZ ZHU,1 GOTO JING4;-下降 MOVLW 2 MOVWF ZHUJING5 CALL DOWN DECFSZ ZHU,1 GOTO JING5;-落笔 CALL LB0;-下降 MOVLW 4 MOVWF ZHUJING6 CALL DOWN DECFSZ ZHU,1 GOTO JING6;-快速前进 MOVLW 47 MOVWF ZHUJING7 CALL KSQJ DECFS

12、Z ZHU,1 GOTO JING7;-上升 MOVLW 5 MOVWF ZHUJING8 CALL UP DECFSZ ZHU,1 GOTO JING8;-快速后退 MOVLW 47 MOVWF ZHUJING9 CALL KSHT DECFSZ ZHU,1 GOTO JING9;-抬笔 CALL TB0;-下降 MOVLW 4 MOVWF ZHUJING10 CALL DOWN DECFSZ ZHU,1 GOTO JING10;-慢速前进 MOVLW 40 MOVWF ZHUJING11 CALL MSQJ DECFSZ ZHU,1 GOTO JING11;-落笔 CALL LB0;-下降

13、 MOVLW 8 MOVWF ZHUJING12 CALL DOWN DECFSZ ZHU,1 GOTO JING12;-抬笔 CALL TB0;-落笔 CALL LB0;-左上 MOVLW 6 MOVWF ZHUJING13 CALL XIEXIAN2 DECFSZ ZHU,1 GOTO JING13;-抬笔 CALL TB0;-上升 MOVLW 5 MOVWF ZHUJING14 CALL UP DECFSZ ZHU,1 GOTO JING14;-落笔 CALL LB0;-左下 MOVLW 8 MOVWF ZHUJING15 CALL XIEXIAN DECFSZ ZHU,1 GOTO J

14、ING15;-抬笔 CALL TB0;-快速前进 MOVLW 42 MOVWF ZHUJING16 CALL KSQJ DECFSZ ZHU,1 GOTO JING16;-上升 MOVLW 2 MOVWF ZHUJING17 CALL UP DECFSZ ZHU,1 GOTO JING17;-落笔 CALL LB0;-右下 MOVLW 10 MOVWF ZHUJING18 CALL XIEXIAN3 DECFSZ ZHU,1 GOTO JING18;-抬笔 CALL TB0;-下降 MOVLW 4 MOVWF ZHUJING00 CALL DOWN DECFSZ ZHU,1 GOTO JING

15、00;-超速前进（间距） MOVLW 50 MOVWF ZHUJING19 CALL CSQJ DECFSZ ZHU,1 GOTO JING19;=仪=;-上升 MOVLW 18 MOVWF ZHUYI CALL UP DECFSZ ZHU,1 GOTO YI;-落笔 CALL LB0;-左下 MOVLW 18 MOVWF ZHUYI1 CALL XIEXIAN DECFSZ ZHU,1 GOTO YI1;-抬笔 CALL TB0;-快速前进 MOVLW 30 MOVWF ZHUYI2 CALL KSQJ DECFSZ ZHU,1 GOTO YI2;-上升 MOVLW 3 MOVWF ZHUY

16、I3 CALL UP DECFSZ ZHU,1 GOTO YI3;-落笔 CALL LB0;-下降 MOVLW 13 MOVWF ZHUYI4 CALL DOWN DECFSZ ZHU,1 GOTO YI4;-抬笔 CALL TB0;-快速前进 MOVLW 75 MOVWF ZHUYI5 CALL KSQJ DECFSZ ZHU,1 GOTO YI5;-上升 MOVLW 11 MOVWF ZHUYI6 CALL UP DECFSZ ZHU,1 GOTO YI6;-落笔 CALL LB0;-左下 MOVLW 23 MOVWF ZHUYI7 CALL XIEXIAN DECFSZ ZHU,1 GO

17、TO YI7;-抬笔 CALL TB0;-上升 MOVLW 6 MOVWF ZHUYI8 CALL UP DECFSZ ZHU,1 GOTO YI8;-落笔 CALL LB0;-右下 MOVLW 23 MOVWF ZHUYI9 CALL XIEXIANA DECFSZ ZHU,1 GOTO YI9;-抬笔 CALL TB0;-上升 MOVLW 9 MOVWF ZHUYI10 CALL UP DECFSZ ZHU,1 GOTO YI10;-快速后退 MOVLW 45 MOVWF ZHUYI11 CALL KSHT DECFSZ ZHU,1 GOTO YI11;-落笔 CALL LB0;-右下 MOVLW 4 MOVWF ZHUYI12 CALL XIEXIAN3 DECFSZ ZHU,1 GOTO YI12;-抬笔 CALL TB0;-超速前进（间距） MOVLW 50 MOVWF ZHUYI14 CALL CSQJ DECFSZ ZHU,1 GOTO YI14;=表=;-上升 MOVLW 3 MOVWF ZHUBIAO CALL UP DECFSZ ZHU,1 GOTO BIAO;-落笔 CALL LB0;-快速前进 MOVLW 60 MOVWF ZHUBIAO1 CALL KSQJ DECFSZ ZHU,1 GOTO BIAO1;-抬笔 CALL TB0;-