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智能十字绣机械手研究报告

黄健

（桂林理工大学 广西 桂林 541006）

【摘要】

对机械机构进行进一步学习及，研究十字绣的原理。通过多次试验分析设计的可行性。结合生活及机械自动化相关理论知识，进行智能十字绣机械手的设计。并对设计方案进行验证。

【关键词】智能 十字绣机械手自动化

一、设计背景

现代制造技术日益向着高度机械化和自动化的方向发展，而自动化的生产方式使得艺术得到了飞跃性的普及与发展，各类艺术作品的批量生产都由自动化生产线完成，其作业过程离不开自动控制装置和自动控制技术。而十字绣起源于我国这个传统的刺绣大国，但是在后来的发展中掌握这门艺术的人越来越少，传统的习俗慢慢的趋于失传状态。反而悄然在欧美国家逐渐兴起，假如能够将机械自动化与传统刺绣艺术相结合，就能提高其推广的面积，并能让其广泛流行起来，从而让源于我国的传统得以秉承。十字绣工艺绣法单调重复性大，制作困难，生产效率低，智能十字绣机械手便可大大提高生产效率，并能降低十字绣的造价。同时，在设计的过程中能锻炼组员的设计及动手能力，提高理论与实际结合的能力。

二、研究过程

（一）设计前奏

了解十字绣起源，发展过程。探讨的刺绣原理，熟悉刺绣的方式。把刺绣方式从灵活的手动转化为机械的运动过程。并通过网络了解缝纫机的原理，尝试将缝纫机改装成为能够完成十字绣的机构。

简略先容研究经过、要领、步。方案中的研究过程是一种假设，而结题报告中的研究过程是实际做的。

6、结果分析：摆事实，讲道理，对于研究内容进行分析。这块是结题报告的主体部分，应按本来设计的内容，分几个部分把自己已做的工作加以描述分析出来。这些个事情做后得到什么启发，得出什么规律性的东西，可以有数据分析、案例分析等。若在文中恰当运用图表，可以简捷明了地表述研究的主要结果。图表可以对于研究过程中一些凌乱的原始数 据进行初步加工整理，从而直观地反映数据的某些规律和特征，显示事物发展规律、变化趋势及漫衍状况。经常使用的表格有分类表、频数频率漫衍表、累积频率漫衍表等。使用表格一般都要进行显著性检验，如卡方检验。有时候为了更直观地表达研究结果，可以用统计图象，如条形图、圆形图、线状图等。在论文中若运用量表和常模，必须标出名称，并简述使用要领。

7、成效分析：研究所取得的成绩、效果的分析。成绩与效果的分析最好是对于比分析，通过前测、中测、后测得到三组数据，最能反映外貌出成效。也可以通过具体案例的描述看出效果，如某个学生举动的变化，研究之前什么样的举动，通过一年的干预发生了怎样的变化，把他们的举动描述出来。

8、需要解答的题目思虑：研究的特点，今后努力的方向。充分肯定自己课题研究成果的基础上，看看还存在什么问题。

9、参考文献：援用（注解），参考他人的成果。注解，即原滋原味地援用别人的成果的，要注出谁的文章，哪一年，哪一篇文章，第几页。参考文献则附在后面。（注解的要领和参考文献的注入格局附后）

10、附录：不便列入正文的原始材料等。如一些原始材料，包括调盘问卷，一些统计过的数据，一些典型的案例，一些照片等材料。

上述第4至8部分是结题报告的正文部分

五、成果的社会影响

第一节课题研究取得的主要业绩

本课题组首先对项目的原理及落实方法进行了系统的研究，制定了可行的实施方案。然后我们采购了电烙铁、ISD2590语音芯片、双音频调制解调MT8888、凌阳单片机最小系统学习模块、实验用电路板及各种电子元器件(电阻、电容、导线等)。根据目前所学的基本知识技能，及可利用的实验资源，完成语音电路模块、自动电话报警功能的硬件设计。由于本系统以性能卓越的单片机为核心，我们已经对单片机的原理进行了初步学习并且对单片机的硬件结构、指令系统和汇编语言程序有了一定的掌握，而且已利用单片机编译并调试出悦耳的乐声。完成了论文的撰写、专家的认证，并且计划在科技报刊杂质上发表关于本项目的科技论文。

第二节课题研究的应用前景和社会影响

(一)应用前景：

1）人体红外感应门前廊灯和光敏元件构成的自动节能延时门前廊灯：它们可探测距离8米以上当走廊光线暗到一定程度时，人距门6米左右廊灯自动亮，不须拍手跺脚或用手触摸，为夜间归来或双手被占的人提供人性化的服务。

2）可预置的有人，无人语音门铃：它是在内门旁设有一个选择开关，可选择家中没人或者自动探测两个状态，当把开关放到没人状态时，如果外面有人按门铃，室内的铃声不响有灯光指示，但外面的语音会提示按铃人：主人不在家，有事请按键留言8秒。

3）语音提醒报警：红外传感器探测到门外人停留超过两分钟时，语音提示来人立即离开否则报警，再过5秒中则启动警笛声响电路发出2分钟报警，同时启动DTMF电路向指定电话报警。

(二)社会影响：

一、市场需求概况：

随着我国国内生产总值稳定而快速的增长，人们的生活水平有了很大的提高，但与此同时，社会人口的流动性大大增加了，社会结构和社会治安都日趋复杂，入室抢窃、偷盗等诸多社会问题的频繁发生，使人们对家庭生命财产的安全越来越重视。传统的机械式（防盗网、防盗窗）家居防卫系统在实际使用中暴露了很多隐患，国家下达了《关于在住宅小区禁止安装防盗网的建议》中指出，防盗网带来了很多问题，例如市容的美观，火灾以后的逃生以及为犯罪分子提供翻越条件等等，因此现在已有几十个城市立法，强行拆除金属防盗网，所以家庭安防必须有新的系统、新的方法能够提供相应的解决方法。

据浙江大学社会学王小章教授说，在一项新近完成的研究中，中国中产阶级的人数已达到8000万人以上；来自中国国家信息中心的消息称，到2008年，中国将有2亿人口进入中产阶级消费群；记得中国入世首席谈判代表龙永图，早在2002年新加坡的一次讲演中就预测，在未来10年中，中国具有中等收入的群体将达4亿。虽然到目前为止，中国中产阶级人群到底有多少数量还没有一个具体确切的数字，但其发展势头再一次告诉我们，他正从萌芽期向发展期挺进。在这种情况下，近两年来，安全防盗报警系统的销售数量和总销售额都呈现连续攀升的势头，每年的增长幅度都在30%以上，随着人们安全意识的提高，会有更多的人选用防盗报警系统，可以预见家庭防盗报警系统将会有更广阔的发展空间。

二、产品应用现状

据最新统计，在2007年3月对全国226防盗报警工程商的调查反映，工程商安装联网型防盗报警系统比重小于等于5%的，占24%；安装比重在5-15%的，占1%；安装比重在15-30%的，占20%；比重在30-50%的，占11%；安装比重在50-80%的，占20%；而安装比重在80%以上的，仅占9%。联网型防盗报警系统的安装比重大部分集中在30%以下，主要是因为联网型报警系统的安装条件，即新建小区和用户普遍接受，影响了联网型报警系统的应用，但是随着人们安全防范意识的加强，联网型报警系统凭借其覆盖面大，用户多，方便推广的特点会得到更高的发展空间。

另外，在目前安全防范入侵报警系统的应用中，各种各样的建筑不同，安全防范的要求也不同，因此每一个安全防范入侵报警系统的构成也都不同，从一个报警探测器和一台报警系统控制主机，到几百个以至上千个报警探测器和报警系统控制主机构成的系统都有应用。有些大型报警系统控制器主机功能也相当丰富，除了安全防范报警以外，还可以作为自动化控制系统和门禁系统使用。有的报警系统包括的无线系统、时间表控制系统、继电器控制系统可以方便地构成家居及办公自动化系统。

总之防盗报警系统在向多功能、大容量、智能化发展，越来越成为一套完整的集安全防范、自动化控制等为一体的综合管理系统体系。

本课题所设计的基于单片机的家居门禁系统,，用模块化，积木式的设计原则，系统的各个功能模块可以比较灵活的减少。更加突出的特色是使家居的门禁系统更能体现用户本身的个性化，对外体现更人性化的原则，同时考虑趣味性和智能化。

纵观当前形势，防盗报警器取代防盗网已是大势所趋，可以预计防盗报警产品即将走入千家万户的生活。目前防盗报警产品在我国的普及率只有20%，与欧美等发达国家高达70%的普及率相比，我国防盗报警产品市场的发展才刚刚起步，潜在需求更是难于估计。

六、研究中尚存在的问题

经过近一年的实践研究，我们重点探索了基于单片机的智能家居门禁系统的研究，构建了可行的智能门禁报警系统，开展了理论学习，社会应用前景调查，以及研究应用等方面的实践，取得了比较突出的研究成果。

但是，如何进一步凸现智能家居门禁系统的质量和效益，构建起适合社会发展需要的产品，为全面促进社会的发展和现代化的建设服务。这些都是将来要全方位推进实践研究的方面。

参考文献：

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期:114-117页.[5] 冯方亮.单片机智能拨号报警器.电子技术.1999;第4期:25-26页.[6] 何海曦,林岩,谢丽萍.使用TEMIC感应卡技术的智能电子门锁系统.单片机

与嵌入式系统应用.2003;第7期:58-61页.The design of the multi-function house resides system

Abstract：In order to provides a house reside environment of security, comfort and harmonious to people, this literary uses the single slice machine AT89C51, Pronunciation chip ISD2560 and so on, which constitute to a house resides system that have many functions such as the warning, whistle voice of the speech meage, speech to report to the police, intelligence electronics door lock, human body infrared ray respond automatic floodlight etc.Users can facilitate the practical needs of families and to expand the system design of the human personality and fun, and easy-to-use, fast, stable and secure.Key words: Single slice machine;Pronunciation chip;Resides system at gate