摘要机器人技术融合了精密机械、微电子和计算机、自动控制和驱动技术、传感器和信息处理、人工智能和仿生学等多种学科的最新研究成果，是一门跨学科的综合性技术。机器人技术的出现和发展，不仅使传统的工业生产和科学研究发生根本性的变化，而且将会对人类的社会生活产生非常深远的影响。51266

    图书馆自动存取机器人，是一种可以代替图书管理员对书籍进行管理、操作的自动化设备，具有效率高，错误少，信息化，智能化等特点，成为未来图书馆管理的发展方向。本课题主要对机器人的控制系统进行设计，首先确定了以GE-800-PV运动控制卡和工控机为核心控制单元的总体方案，并给出了硬件连接图；随后对硬件系统进行设计，主要包括选取合适的电机、驱动器和各类传感器，确保机器人在此硬件基础上可以正常工作；最后针对设定路径，在C++编程环境下进行软件程序编写。

毕业论文关键词：移动机器人，图书自动存取，控制系统，GE-800-PV，工控机

Abstract  Robot technology include the latest research results, which combines precision machinery, microelectronics and computer, automatic control and drive technology, sensors and information processing, artificial intelligence, bionics and other disciplines, and is an interdisciplinary integrated technology. The emergence and development of robot technology is not only a fundamental change in the traditional industrial production and scientific research, but will also have a profound impact on the social life of human beings.

  A automated library access robot with high efficiency, fewer errors, information, intelligence and other characteristics, can replace librarian for the management and operation  and is future direction of development of library management. The thesis focus on  design of the control system. Firstly, GE-800-PV and IPC are used as the core controller, and hardware is constructed. Then, hardware system is provided, which includes selection of motors, drivers and sensors. Finally, according to the given trajectory, software is developed with C++.

Keywords: Mobile robot, automatic books access, control system, GE-800-PV, IPC

目  录

第一章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2图书馆自动存取机器人的研究现状 1

1.2.1 自助图书馆的研究现状 2

1.2.2 自动仓储式图书馆的研究现状 2

1.2.3 移动式图书馆机器人的研究现状 2

1.3 本课题的研究内容 4

第二章 控制系统总体方案设计 5

2.1控制系统总体方案的选择 5

2.2 控制系统硬件的连接 5

2.3 本章小结 7

第三章 控制系统硬件设计与器件选型 9

3.1驱动系统设计 9

3.1.1 移动平台驱动设计 10

3.1.2 机械臂驱动设计 11

3.2 传感器系统设计 13

3.2.1 限位传感器 13

3.2.2 光电编码器 14

3.2.3 RFID读卡器 15

3.2.4 障碍检测传感器 16

3.2.5 图像传感器