擂台机器人运动控制系统的设计

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擂台机器人控制系统设计

擂台机器人控制系统设计
(School of Mechanical and Electrical Engineering , North University of China , Taiyuan 030051 , China) A b s tra c t :The arena robots have been developed in recent years. Because of its intense antagonism and diversified structure design , it is competitive and ornamental, and has become a hot spot of research and development in major colleges and universities.Aiming at the disadvantages of the robot control system , such as big error , low speed of data processing and low response efficiency of the target signal , the control system based on STM32 has been designed.The system mainly consists of four parts , the system target detection module for collecting the signals from the other side of robot ;the STM32 processor for processing the data collected ;the STM32 processing controlling the output of DC geared motor through the control driver ; and the man machine interaction module for displaying the data collected on the panel. Through a large amount of competitions and tests , it is verified that the system is overall simple and efficient;it is capable to recognize the position and distance of the robot of other side and response promptly. K ey w o rd s : STM32 ; Arena robots ; Control system ;Target detection ; Data processing ; Response algorithm ; Human -com puter interaction ;Sensor

基于C51单片机擂台机器人的设计

基于C51单片机擂台机器人的设计
要注意的是,灰度传感器的有效探测距离是 0.5~1.5 厘米,最好安装在距探测对象的一厘米范 围内,且各个传感器的高度相同。
2.4 模数转化芯片 ADC0809
ADDA、ADDB、ADDC:3 位地址输入线,用于 选通 8 路模拟输入中的一路。
ALE:地址锁存允许信号,输入,高电平有效。 START:A/D 转换启动信号,输入,高电平有 效。 EOC:A/D 转换结束信号,输出,当 A/D 转 换结束时,此端输出一个高电平(转换期间一直为低 电平)。 OE:数据输出允许信号,输入,高电平有效。当 A/D 转换结束时,此端输入一个高电平,才能打开 输出三态门,输出数字量。 CLK:时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于 640KHZ。
238
4 红外隐身外壳设计
5 结束语
本文设计的是基于 c51 单片机的擂台 基 机器人,趣味性强,能提升大学生的创新设 于
C51
计能力、综合设计能力和团队合作精神,培
养大学生根据实际需求进行创新思维、机械
单 片
设计和工艺制作等实际工作能力,并以此为
机 擂
契机促进大学生课外科技创新活动的蓬勃
台 机

开展。
是 SGS 公司的产品,内部包含 4 通道逻辑驱动电 路。是一种二相和四相电机的专用驱动器,即内含 二个 H 桥的高电压大电流双全桥式驱动器,接收标 准 TTL 逻辑电平信号,可驱动 46V、2A 以下的电 机。
要注意的是,L298N 驱动的 5V 端口可以直接 对单片机供电。
模块接口说明: +5V:芯片电压 5V。 VCC:电机电压,最大可接 50V。 GND:共地接法。 A-~D-:输出端,接电机。 A~D+ : 为 步 进 电 机 公 共 端 , 模 块 上 接 了 VCC。 EN1、EN2:高电平有效,EN1、EN2 分别为 IN1 和 IN2、IN3 和 IN4 的使能端。 IN1~ IN4:输入端,输入端电平和输出端电平是 对应的。 3 软件设计 系统整体流程图如图七所示。

基于单片机的武术擂台轮式机器人控制系统设计

基于单片机的武术擂台轮式机器人控制系统设计

摘要本文介绍了一种基于单片机的武术擂台轮式机器人控制系统设计,通过查阅多篇文献资料,结合设计要求,分析合理的设计方案,详细介绍了武术擂台轮式机器人的硬件组成设计和软件设计流程。

机器人的产生和发展绝不是偶然的。

在现代工业的需求之下,人力劳动力已经不能满足日益增长的工业需求,快节奏的经济增长要求工作效益最大化,此时机器人应运而生。

机器人是一个能够接受人类指令,并按照预定的程序而执行有规律的动作的机械装置。

由于机器人的诞生,使得现代工业发生了翻天覆地的变化。

工业生产由于机器人的参与,大大提升了工厂的生产效率。

对于轮式机器人的设计,首先要了解机器人的整体构成部分。

本文详细介绍了基于单片机的武术擂台轮式机器人控制系统设计的一些基本方法,对各个模块的设计进行了选择与分析。

此次设计主要包括了控制器模块、舵机模块、电机驱动模块、检测模块等部分的设计。

设计中采用了以STC12C5A60S2单片机为控制器,在此基础上配以红外接近传感器、红外测距传感器、灰度传感器、舵机和电机驱动电路,构成一个完整的武术擂台轮式机器人控制系统。

再运用C语言编程实现机器人的软件部分,通过软硬件结合,武术擂台轮式机器人可以实现红外测距、灰度定位、推动对方机器人等功能。

关键词:单片机;轮式机器人;传感器;控制方法;ABSTRACTThis paper introduces a kind of martial arts challenge wheeled robot control system based on single chip design, by looking at more than literature, combined with the design requirements, analysis and reasonable design scheme, introduced the martial arts challenge wheeled robot design of the hardware and the software design process.The emergence and development of the robot is by no means accidental. Under the demand of modern industry, human labor cannot meet the increasing industrial demand, the fast pace of economic growth will require work benefit maximization, the robot arises at the historic moment. The robot is a can accept human command, and in accordance with the scheduled program and perform regular action mechanism. Because the birth of the robot, great changes have taken place in modern industry. Industrial production due to the robot's participation, greatly improved the production efficiency of the factory.To the design of the wheeled robot, the first thing to understand the whole part of the robot. This paper introduces martial arts challenge wheeled robot control system based on single chip microcomputer design some of the basic methods of the design of each module selection and analyzed. This design mainly includes the controller module, servo module, motor drive module, test module and other parts of the design. STC12C5A60S2 microcontroller as controller is adopted in design, on the basis of the match with infrared proximity sensors, infrared distance sensor, gray sensor, steering gear and motor drive circuit, constitute a complete martial arts ring wheeled robot control system. Using C language programming to realize the software part of the robot, through the combination of software and hardware, and martial arts challenge wheeled robot can realize infrared distance, gray level positioning, promote each other robots, etc.Key words:Single chip microcomputer; Wheeled robot; The control method目录摘要 (I)ABSTRACT (II)绪论 (1)1. 系统总体设计以及方案论证 (3)1.1 方案的选择 (3)1.2 系统控制框图 (4)2. 硬件电路设计 (5)2.1 控制模块的设计 (5)2.1.1 控制器的介绍 (5)2.1.2 最小系统的定义 (6)2.1.3 复位电路 (7)2.1.4 时钟电路 (9)2.2 程序下载电路 (10)2.3 电机驱动模块的设计 (11)2.3.1 74HC595芯片介绍 (11)2.3.2 L298N芯片介绍 (13)2.3.3 直流电机介绍 (14)2.3.4 电机驱动模块电路 (16)2.4 电源模块的设计 (17)2.4.1 控制电源 (17)2.4.2 直流电机驱动电源及舵机电源 (18)2.5 检测模块的设计 (19)2.5.1 机器人传感器的介绍 (19)2.5.2 红外接近传感器的介绍 (19)2.5.3 红外测距传感器的介绍 (21)2.5.4 灰度传感器的介绍 (22)2.6 舵机模块的设计 (23)2.6.1 舵机的介绍 (23)2.6.2 工作原理 (23)2.6.3 型号的选择和性能介绍 (24)2.7 其他基本模块的设计 (26)2.7.1 按键模块 (26)2.7.2 电源指示灯电路 (27)2.7.3 报警模块 (27)2.8 总电路设计 (27)3. 软件设计 (29)3.1 软件流程图 (29)3.2 软件仿真图 (31)总结 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录1 (36)附录2 (37)绪论1. 选题背景及意义1958年第一个机器人诞生,历经几十年的研究,对于机器人的研究成果层出不穷,工业机器人的广泛应用则是最好的体现。

擂台机器人运动控制系统的设计.

擂台机器人运动控制系统的设计.

擂台机器人运动控制系统的设计摘要本文论述了一个以凌阳SPCE061A单片机和国家半导体LMD18200电机驱动芯片为控制核心的擂台机器人运动控制系统的硬件设计及软件开发的过程。

首先介绍了擂台机器人在我国的发展现状以及未来的发展趋势,并对南京工业大学机器人武术擂台赛项目竞赛规则加以说明。

接着阐述了系统的设计思路并通过介绍所使用的各元件的规格、参数、性能等对选型条件和理由加以说明。

之后分别介绍了硬件电路和基于该电路的软件的工作流程和设计思想,主要包括电机的基本控制原理、PWM信号的产生和处理、系统电源的分配设计等。

并在附录中附有使用CAD软件(Protel99 SE)绘制的系统原理图和印刷电路板,以及以C语言和汇编语言编写的基本驱动控制程序。

关键词:擂台机器人SPCE061A单片机LMD18200电机驱动芯片PWM控制The design of a tournament robot’s motion control systemAbstractThis thesis introduces the hardware and software design process of a tournament robot’s motion control system which based on SPCE061A(Sunplus) and LMD18200(National Semiconductor). It introduces the current situation and prospects in future of tournament robot’s development in China, and the rules of robot combat tournament in Nanjing University of Technology. Moreover, it elaborates the system’s design philosophy and introduces the properties of components which are in use to illustrate the reason of choice. In addition it describes the circuit and the software which based on it. Mainly about the basic motor control theory, PWM signal generation and processing, power distribution system design. And in the appendix attached to schematic drawing and PCB drawing of the system as well as the basic motor driving programs in C and assembly language.Keywords: Tournament robot; MCU SPCE061A; Motor driving chip LMD18200; PWM control;目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2南京工业大学机器人武术擂台赛项目竞赛规则简介 (1)1.3主要的任务和目标......................................................................... 错误!未定义书签。

武术擂台机器人设计报告说明书样本

武术擂台机器人设计报告说明书样本

武术擂台机器人课程设计报告阐明书班级:组长:成员:摘要在社会不断发展今天, 人们越发结识到了机器人技术重要性, 促使着机器人技术在不断地改革和创新当中, 机器人应用也在各个领域获得了重大进步, 增长了可操作性和实际性。

而在运动时也不但限于单一操控, 机器人技术在一步步往迈进同步, 对于其在执行命令时技术性拥有了更高规定, 运动实时性和可靠性也在逐渐增长。

当前, 中华人民共和国诸多高等院校及公司都在不同领域研发机器人, 例如足球机器人, 勘测机器人, 医疗救护机器人等等, 人们开始结识到了在机器人领域有着很大发展空间, 而同步期机器人比赛更是络绎不绝, 而咱们所设计则是一款武术擂台赛机器人。

本文是通过对创博公司旗下创意之星武术擂台机器人阐明书, 有关学习材料, 自己拼装出防守型武术擂台机器人, 它可以自动检测武术擂台边沿, 发现敌方以及定位武术擂台机器人, 采用了红外传感器, 灰度传感器和红外测距传感器构成了一种集环境感应, 动态决策与规划, 行为控制与执行等各种功能于一体综合系统, 采用C语言进行运动程序编写, 最后实现一种可以参加武术擂台机器人比赛成品。

核心词: 擂台机器人, 控制系统, 创意之星, MultiFlex任务分派:组长: 张文帅负责仿真。

成员: 赵义界负责UG机器人模型绘画。

郭利军负责控制程序。

周丰负责机器人构造设计。

总体设计通过全员多次摸索讨论, 许多细节多次推敲合伙完毕本次设计。

AbstractContinuous development of society today, people are more and more aware of the importance of robotics, prompting robotics, robots are used in various fields have made significant progress in reform and innovation which increase the operability and.Exercise is not limited to a single manipulation robot technology in a step-by-step to move forward while the technical execute commands have higher requirements, real-time and reliability of the movement is also gradually increasing.Currently, many Chinese universities and corporate research and development in different areas.Robots, such as soccer robots, surveying robot, medical aid, robots and so on, people began to recognize that much room for development in the field of robotics, and the same period of the robot competition.is a constant stream, and we designed a martial arts robot Challenge Cup.This article is by the company's Chuangbo creative Star Martial Arts Challenge robot instructions, relevant learning material, he assembled a defensive martial arts ring robot, it can automatically detect the edge of the martial arts arena, found the enemy, as well as the positioning of the martial arts arena robotcomposed of a set of environmental sensors using infrared sensors, grayscale sensors and infrared range sensors, dynamic decision-making and planning, behavior control and execution of avariety of functions in an integrated system, the sports program written using C language, and ultimatelyone to participate in the Martial Arts Challenge robot race finished.Keywords:ring robot control system, Creative Star, MultiFlex目录第一章绪论 (6)1.1课题背景 (6)1.2国内外武术擂台机器人发呈现状 (6)1.2.1国外机器人竞赛发呈现状 (6)1.2.2国内机器人竞赛发呈现状 (7)1.3武术擂台比赛规则简介 (8)1.3.1机器人擂台赛场地简介 (8)1.3.2竞赛方式 (8)1.3.3胜负鉴定 (9)1.4本文研究重要内容 (9)第二章擂台机器人总体设计方案 (11)2.1基本内容和问题 (11)2.2总体设计方案及环节 (11)第三章擂台机器人机械构造设计 (13)3.1直流电机选型分析 (13)3.2机器人驱动芯片选取 (14)3.3机器人检测构造设计 (15)3.4机器人控制卡及电池设计 (18)3.5机器人整体构造设计 (18)第四章擂台机器人控制系统 (22)4.1机器人控制卡选取 (22)4.2流程图 (25)4.3控制程序源代码 (25)第五章Adams仿真 (33)5.1Adams 重要模块 (33)5.2UG与ADAMS接口 (33)5.3Adams 运动仿真成果 (33)第六章总结与展望 (35)6.1总结 (35)6.2对进一步展望 (35)参照文献 (36)第一章绪论1.1 课题背景机器人技术集机械、电子、材料、计算机、传感器、控制等多门学科于一体, 是国家高科技实力和发展水平重要标志。

武术擂台机器人设计报告说明书2

武术擂台机器人设计报告说明书2

武术擂台机器人设计报告说明书2一、引言随着科技的发展和人工智能的进步,机器人已经进入了各个领域。

其中,武术擂台机器人作为体育竞技与科技结合的产物,受到了广泛的。

本设计报告说明书旨在详细阐述武术擂台机器人的设计理念、结构特点、控制系统及性能评估。

二、设计理念我们的设计理念主要基于以下几个方面:要体现武术擂台机器人作为体育竞技项目的特性,使其在擂台上表现出卓越的运动能力和战斗技巧;利用人工智能技术,实现机器人的智能化控制,使其能够适应各种复杂的环境和挑战;通过优化设计和材料选择,提高机器人的稳定性和耐用性,确保其在擂台上的长时间稳定运行。

三、结构特点武术擂台机器人的结构特点主要包括以下几个方面:1、机械臂设计:采用高精度伺服电机驱动的机械臂,具有高强度、高精度、高耐久性的特点,能够执行各种复杂的动作和战术。

2、移动平台设计:采用轮式移动平台,具有高速度、高稳定性、高灵活性的特点,能够适应擂台上的各种地形和环境。

3、感知系统设计:配备多种传感器,如摄像头、雷达、加速度计等,以实现对周围环境的全面感知和实时反馈。

4、防护系统设计:配备防护装甲和护具,以保护机器人免受损坏,提高其战斗能力。

四、控制系统武术擂台机器人的控制系统采用分层递进式架构,包括以下几个层次:1、底层控制器:负责接收上层控制器的指令,驱动机械臂和移动平台等执行器,实现机器人的运动控制。

2、上层控制器:负责接收用户的指令和感知系统的反馈信息,根据当前环境和任务需求,制定并执行最优的控制策略。

3、人工智能算法:利用机器学习、深度学习等算法,实现对机器人行为的自我学习和优化,提高机器人在擂台上的竞技能力和适应能力。

五、性能评估为了评估武术擂台机器人的性能,我们制定了以下评估指标:1、运动能力:包括移动速度、动作精度、力量输出等方面。

2、战斗技巧:包括攻击准确性、防御能力、战术运用等方面。

3、感知能力:包括对周围环境的感知范围、感知精度、反应速度等方面。

武术擂台技术挑战赛机器人整体设计

武术擂台技术挑战赛机器人整体设计

机器 人整 个表演过程 需要涉及的研究内容主要包括 :自主移动 、 自动循迹 、自动测距 、智能判断 、智能决策和执行相应动作等。
21 机器人 系统平 台组成 .
机器 人 “ 锋 ”系统平 台 组成如 表 1 示 。 雷 所
表 1 机 器 人 系统 平 台 组成
系统名称 使用方案 功能描述
机 器人 “ 雷锋 ” 的硬件体 系结 构如 图3 示 。 所
外测距传 感器和红 外接近传感器来检 测放置绣球的 白色圆柱体。
为确 保成 功 抱 起绣 球 ,机 器 人 手 臂 由圆 柱体 下 至 上移 动 ,待
32 机器人控制决策系统 .
控 制 决 策 系统 为 整个 机器 人 的 核 心控 制 单 元 ,其功 能相 当于
机器人的核心控制单元
年技 术挑 战赛规 则 。
控 制决策系统 Mut 2 2 P A 7 控制器 l ̄dx X 2 0 i
感知系统
灰度传感器 ( 个 )安装在底盘上 2
巡线,确 定机器人的位置和移动方 向
红外测距传感器 ( 个 ) 1 安装在底盘上 调整机器人和柱子的精确距离
首 先 ,机 器人 从 出 发 区 自主 走 上擂 台 ,找 到 位于 出发 区右 前 方 的绿 色圆柱体 。这 需要 精确 设定机 器 人前进 和右 转的 时间 ,以保 证机 器人 能够在 最短 时 间内探 测到 绿色 圆柱体 。 此 处特 设 计 两种 方 案 ,其 一 ,通过 灰度 传 感 器进 行 寻迹 ,使 机 器人能 够沿 白线行 走 ,行 至距绿 色圆柱 体一 定距 离时机 器人 停止
图 2 机 器 人 比赛 行 走 路 线
在栅器 人到达绿色圆柱体 ,并通 过麦克风进行过 自我介绍后 , 考 虑到摄像头对 白色的标定受外 界环 境 因素影 响较大 ,且麦克风所在位

机器人擂台赛用移动机器人控制软件设计正文

机器人擂台赛用移动机器人控制软件设计正文

1 绪论 (3)1.1 引言 (3)1.2 机器人的发展历史 (3)1.2.1 机器人定义 (4)1.2.2 机器人技术的发展 (4)1.3 机器人的应用 (6)1.4 竞赛机器人的兴起和发展现状 (7)1.4.1 机器人竞赛的兴起 (8)1.4.2 竞赛机器人的发展现状 (9)1.5 机器人教育...................................................................................... 错误!未定义书签。

1.6 课题来源.......................................................................................... 错误!未定义书签。

1.7小结................................................................................................... 错误!未定义书签。

2 竞赛机器人................................................................................................. 错误!未定义书签。

2.1 引言.................................................................................................. 错误!未定义书签。

2.2 机器人擂台赛的规则...................................................................... 错误!未定义书签。

2.2.1竞赛场地................................................................................ 错误!未定义书签。

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擂台机器人运动控制系统的设计摘要本文论述了一个以凌阳SPCE061A单片机和国家半导体LMD18200电机驱动芯片为控制核心的擂台机器人运动控制系统的硬件设计及软件开发的过程。

首先介绍了擂台机器人在我国的发展现状以及未来的发展趋势,并对南京工业大学机器人武术擂台赛项目竞赛规则加以说明。

接着阐述了系统的设计思路并通过介绍所使用的各元件的规格、参数、性能等对选型条件和理由加以说明。

之后分别介绍了硬件电路和基于该电路的软件的工作流程和设计思想,主要包括电机的基本控制原理、PWM信号的产生和处理、系统电源的分配设计等。

并在附录中附有使用CAD软件(Protel99 SE)绘制的系统原理图和印刷电路板,以及以C语言和汇编语言编写的基本驱动控制程序。

关键词:擂台机器人SPCE061A单片机LMD18200电机驱动芯片PWM控制The design of a tournament robot’s motion control systemAbstractThis thesis introduces the hardware and software design process of a tournament robot’s motion control system which based on SPCE061A(Sunplus) and LMD18200(National Semiconductor). It introduces the current situation and prospects in future of tournament robot’s development in China, and the rules of robot combat tournament in Nanjing University of Technology. Moreover, it elaborates the system’s design philosophy and introduces the properties of components which are in use to illustrate the reason of choice. In addition it describes the circuit and the software which based on it. Mainly about the basic motor control theory, PWM signal generation and processing, power distribution system design. And in the appendix attached to schematic drawing and PCB drawing of the system as well as the basic motor driving programs in C and assembly language.Keywords: Tournament robot; MCU SPCE061A; Motor driving chip LMD18200; PWM control;目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2南京工业大学机器人武术擂台赛项目竞赛规则简介 (1)1.3主要的任务和目标......................................................................... 错误!未定义书签。

第二章擂台机器人运动控制系统的硬件设计 (2)2.1实现功能 (2)2.2基本设计思路 (2)2.2.1擂台机器人的运动方式 (2)2.2.2对电机的PWM控制 (3)2.3主板电路设计 (3)2.3.1适用集成电路的介绍及选型 (3)2.3.2由LMD18200构成的驱动控制电路设计 (4)2.3.3基于SPCE061A单片机的配套电路设计 ......................... 错误!未定义书签。

2.4 PCB板设计 .................................................................................... 错误!未定义书签。

第三章擂台机器人运动控制系统的软件设计 (6)3.1 SPCE061A单片机的编程特点 (6)3.2初始化程序的编写 (6)3.3电机控制程序的编写..................................................................... 错误!未定义书签。

结语 (6)参考文献 (7)附录1:主板的电路原理图和PCB图 (8)附录2:电机的基本驱动程序 (9)第一章绪论1.1概述机器人是一种集从机械、电气和电子工程到计算机、认知和社会科学等各种工程和科学学科于一身的产物,广泛应用于各种工业生产和研究探索等领域。

为了提高人们对机器人技术的兴趣并带动相关产业和技术的发展,目前,国际的机器人比赛已经举办多届,并且种类繁多,国内机器人比赛经过起步阶段,发展迅速,规模逐渐开始壮大,各项技术更新很快,运动控制系统、视觉处理系统、智能决策系统都有了较大的飞跃,而擂台机器人比赛综合了传感器检测技术、多信息融合技术、先进运动控制技术,具有极高的应用价值。

在规则范围内以各自组装或者自制的自主机器人互相搏击并争取在比赛中获胜的对抗性竞技形式极大的引起了以大学生为主体的青少年的研究热情。

比赛的基本规则可以是多种多样的,例如:在指定的擂台上,以模拟人类自由搏击赛的形式,双方机器人互相击打或者推挤,如果一方机器人整体离开擂台区域,则另一方获胜。

如果双方均未离开擂台,则在比赛时间结束后,距离擂台中央的擂主区域近的一方获胜。

场地也依据不同的比赛类型而有所差别,通常都会有灰度和颜色特征以供机器人定位和决策。

要完整文章毕业论文的+扣扣:(149-908-83-24)去掉中间的横线随着各门学科和技术的继续发展以及人们对于擂台机器人竞赛兴趣的持续上升,可以预见,将有越来越多的爱好者投入到擂台机器人的研究和设计中来,该类竞赛的技术水平将日渐提高,对相关产业以及各学科的发展起到大力推动的作用。

1.2南京工业大学机器人武术擂台赛项目竞赛规则简介比赛场地(即擂台)大小为长3600mm,宽2400mm,高200mm,外侧为白色赛道用于机器人沿赛道展示,赛道左右两边各有一个白色的十字交叉线作为展示的出发点,赛道上还有。

中心区域为擂主区域,一半为正红色,一半为正蓝色;场地周围0.5米处有高400mm、厚10mm的方形白色围栏。

比赛开始后,白色围栏内不得有人活动。

要完整文章毕业论文的+扣扣:(149-908-83-24)去掉中间的横线第二章擂台机器人运动控制系统的硬件设计2.1实现功能在场外调试和实际比赛中,擂台机器人能够配合传感器传入的信号,在预设程序策略的指引下迅速而流畅的完成前进、后退和转弯等基本动作,启动平滑,刹车灵敏,可以根据实际情况和需要对移动速度进行控制,并且在电源供给充足的情况下能够长时间稳定运作,不出现不受控制的抖动或者行为紊乱现象。

2.2基本设计思路2.2.1擂台机器人的运动方式运动机构对于一台能够实现自主移动的机器人是必不可少的,以便使其在所处的环境中为达到其工作目的而自由运动。

但是运动有众多不同的可能途径,常见的应用于在地面上工作的机器人的运动方式包括使用各种各样的轮式机构或者带有关节的腿。

但其复杂的运动方式给控制系统带来了十分高的要求,而以目前的技术水平要想达到腿式机构要求的足够的平衡度和协调度比较困难,加之擂台机器人运行在平坦的场地内,而轮式运动在平地上运动效率大大高于腿式运动,因此本擂台机器人的运动方式选择轮式运动机构。

图2-1运动结构的两种方案示意图方式,需要2个为驱动轮提供动力的电机,以及1个用于控制舵轮角度的舵机。

驱动轮用于控制机器人运动的前后方向和运动速度,舵机则控制机器人的运动角度。

该方案的关键在于对舵机的精确控制,因此最好能使用直流步进电机作为舵机,控制的复杂程度相对较高,但可以达到量化的更加精确的控制效果。

相比较之下,方案2的复杂程度大大降低,成本也相对更低。

仅靠2个驱动电机即可完成各种运动姿态,后部的万向轮仅用于承重和机体平衡,虽然该方案在转弯时的控制精度较为粗糙,需要通过反复的实验以确定各种情况下电机的对应转动方式,但擂台机器人在实际比赛中可供移动的范围相对较大,这意味着其动作拥有很大的裕度,并且考虑到比赛过程的连续性,过分追求对单一动作的精确控制意义并不大。

因此综合考虑各种因素后,决定选择方案2作为运动的基本方案。

要完整文章毕业论文的+扣扣:(149-908-83-24)去掉中间的横线2.2.2对电机的PWM控制脉冲宽度调制(PWM)是英文“Pulse Width Modulation”的缩写,简称脉宽调制。

它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用于测量,通信,功率控制与变换等许多领域。

脉冲宽度调制是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。

通过高分辨率计数器的使用,方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。

PWM信号仍然是数字的,因为在给定的任何时刻,满幅值的直流供电要么完全有(ON),要么完全无(OFF)。

电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。

通的时候即是直流供电被加到负载上的时候,断的时候即是供电被断开的时候。

只要带宽足够,任何模拟值都可以使用PWM进行编码。

PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的,无需进行数模转换。

让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。

噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻辑0改变为逻辑1时,也才能对数字信号产生影响。

[1]2.3主板电路设计2.3.1适用集成电路的介绍及选型1.单片机的介绍及选型擂台机器人的整个硬件系统并不仅仅只包含运动控制部分,还包含负责感知外部情况并将其转化为电信号送给处理单元的传感器部分以及负责和上位机等外部系统进行数据交换的无线通信部分,因此需要使用单片机综合处理各种数据。

常用的51系列八位单片机虽然具有外围电路简单、编程难度小、价格低廉等优点,但本身具备的通过内部硬件实现的扩展功能较少,需要编写复杂的程序来实现各项拓展工作,其能力在应付擂台机器人的各种需要时略显紧张。

因此本系统选择使用凌阳的SPCE061A十六位单片机作为运算核心,其内核采用凌阳最新推出的μ’nsp十六位微处理器,即μ’nSP TM,具有以下特点:(1)体积小、集成度高、可靠性好且易于扩展:μ’nSP TM 家族把各功能部件模块化的集成在一个芯片里,内部采用总线结构,因而减少了各功能部件之间的连线,提高了其可靠性和抗干扰能力。

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