舵机控制型机器人设计汇总
(完整版)基于单片机控制的双足行走机器人的设计
基于单片机控制的双足行走机器人设计摘要：21世纪机器人发展日新月异，从传统的履带式机器人到如今的双足行走机器人，机器人的应用范围越来越广。
本系统以单片机（STC89c52）为系统的中央控制器，以单片机（STC12c5410ad）为舵机控制模块。
将中央控制器与舵机控制器，舵机，各类传感设备及受控部件等有机结合，构成整个双足行走机器人，达到行走、做动作的目的。
单片机中央控制器与舵机控制器以串口通信方式实现。
系统的硬件设计中，对主要硬件舵机控制器和STC89C52单片机及其外围电路进行了详细的讲述。
硬件包括舵机控制器，STC12C5410AD 单片机，按键，各种传感器和数据采集与处理单元。
软件包括单片机初始化、主程序、信号采集中断程序、通过串口通讯的接收和发送程序。
论文的最后部分以双足行走机器人为基础，结合传感器，外围控制设备组成控制系统，并给出了此系统应用领域的一些探讨和研究。
关键词：单片机；舵机控制； STC12C5410ADBipedal robot design based on MCUAbstract：In the 21st century robot development changes with each passing day, from the traditional crawler robot to now bipedal robot, the robot's application scope is more and more widely.This system by single chip microcomputer (STC89c52) as the central controller in the system, STC12c5410ad MCU as the steering gear control module. The central controller and the servo controller, Steering gear, all kinds of sensing and control components such as organic combination, make up the whole bipedal robot, the purpose of to walk, do the action.Single chip microcomputer central controller and the servo controller to realize serial communication way.System hardware design, the main hardware servo controller and STC89C52 single-chip microcomputer and peripheral circuit in detail. Hardware including servo controller, STC12C5410AD micro controller, buttons, all kinds of sensor and data acquisition and processing unit. Software includes MCU initialization, the main program, and interrupts program signal collection, through a serial port communication to send and receive procedures. The last part of the paper on the basis of bipedal robot, combined with the sensor, the peripheral control device of control system, this system is also given some discussions and research in the field of application.Keywords：MCU; Servo Control; STC12C5410AD目录第一章绪论 (5)1.1课题背景 (5)1.2课题研究的目的及意义 (6)1.3系统设计主要任务 (7)第二章系统方案设计 (8)2.1机器人自由度选择 (8)2.2机器人结构的设计 (8)2.3驱动方案选型 (8)2.4系统总体设计 (9)第三章系统硬件电路设计 (10)3.1单片机控制模块 (6)3.2 舵机控制模块 (11)3.3 传感器模块电路设计 (12)3.4按键电路设计 (12)3.5机器人电源及通信系统设计 (13)第四章系统软件设计 (15)4.1程序流程图 (15)4.2控制流程图 (16)4.3动作数据采集 (16)4.4数据库的建立 (17)第五章系统整机调试及功能测试 (18)5.1舵机控制控制模块调试 (18)5.2舵机调试 (18)5.3红外传感设备调试 (19)5.4按键测试 (19)5.5整机调试 (19)第六章设计总结及技术展望 (20)参考文献 (21)附录 (21)第一章绪论1.1 课题背景1920年捷克斯洛伐克作家卡佩克写了一本小说叫《罗萨姆的机器人万能公司》。
舵机控制驱动
舵机控制驱动第一章：引言舵机是一种用于控制和调整角度的电机装置，广泛应用于机器人、航空模型、遥控车辆等领域。
随着电子技术的发展，舵机的功能和性能得到了不断提升，其在自动化控制系统中的应用也越来越广泛。
本论文旨在研究舵机的驱动控制原理，探讨舵机在不同应用场景下的优化策略和改进方法，以提高其精度和稳定性。
第二章：舵机驱动控制原理2.1 舵机工作原理舵机主要由电机、控制电路和位置反馈装置组成。
电机通过电源供电，控制电路使用脉冲宽度调制(PWM)信号控制电机的转动角度，位置反馈装置将电机当前角度反馈给控制电路，实现闭环控制。
2.2 舵机驱动方式常见的驱动方式有模拟控制和数字控制两种。
模拟控制是通过改变控制电路中的电压或电流来控制舵机的转动角度。
数字控制则是通过发送特定的数字信号控制舵机，常见的数字控制方式包括PWM控制和串行通信控制。
第三章：舵机驱动优化策略3.1 电机驱动优化舵机电机的性能直接影响到舵机的精度和响应速度。
为了提高驱动的效果，可以采用步进电机、无刷电机等高性能电机来替代传统的直流电机；还可以通过优化电机的供电电路、改良电机的转子和定子结构等措施，提高电机的效率和动态响应特性。
3.2 控制电路优化控制电路的设计和优化是提高舵机性能的关键。
可以采用现代控制理论中的先进算法，如模糊控制、自适应控制等，实现更精准和灵活的控制；也可以优化控制电路的噪声抑制和干扰补偿能力，减小控制误差。
3.3 位置反馈装置优化位置反馈装置的精度和稳定性对于舵机控制的准确性和稳定性至关重要。
可以通过改进位置传感器的精度和分辨率，减小测量误差；也可以采用双反馈控制策略，将位置反馈和电流反馈结合起来，提高闭环控制的效果。
第四章：舵机驱动的应用案例4.1 机器人舵机控制机器人舵机控制是舵机应用的重要领域之一。
本节将介绍机器人舵机控制的应用案例，如机械臂控制、航空器控制等。
通过合理设计控制算法和优化舵机驱动装置，实现机器人的精确定位和灵活运动。
采用舵机的方案设计报告
采用舵机的方案设计报告1. 引言舵机是一种常用的电机控制装置，可以实现精确的位置控制。
在机械控制、机器人、遥控模型等领域广泛应用。
本报告将介绍一种采用舵机的方案设计，以实现特定任务的自动化控制。
2. 设计目标本方案的设计目标是实现一台可以自动调整朝向的摄像头。
通过使用舵机作为驱动装置，摄像头可以自动旋转并跟随目标物体。
3. 方案设计3.1 硬件部分3.1.1 舵机选择舵机的选择是设计的关键，需要考虑以下因素：- 输出扭矩：根据需要调整摄像头的重量、摩擦力等因素选择合适的输出扭矩。
- 速度：根据需要调整摄像头的旋转速度选择合适的舵机。
- 精确度：根据需要调整摄像头的精确度选择具有高分辨率的舵机。
3.1.2 电路设计舵机通常需要使用PWM信号进行控制。
设计中需要一个微控制器或者其他电路模块来生成PWM信号，并通过驱动器将信号传送给舵机。
同时，还需要一个电源供应电压给舵机。
3.2 软件部分3.2.1 控制算法在软件设计中，需要编写控制算法，以响应输入信号并控制舵机的转动。
常见的控制算法有PID控制、模糊控制等，根据实际需求选择合适的控制算法。
3.2.2 信号处理如果需要舵机根据物体的位置来进行调整，可以使用图像处理技术。
例如，通过计算摄像头捕捉到的物体在图像上的位置，将其转换为舵机应当转动的角度。
4. 实施计划本方案的实施计划如下：1. 确定舵机的选择标准，并选购合适的舵机。
2. 设计并搭建舵机控制电路，确保电路可以正常供电并接收PWM信号。
3. 编写控制算法的代码，并进行初步测试，确保能够正确控制舵机的转动。
4. 如果需要图像处理技术，设计并实现图像处理算法，并与舵机控制代码进行整合测试。
5. 进行系统整体测试，并根据结果进行优化和调整。
5. 结束语本方案设计了一种采用舵机的方案来实现摄像头的自动调整，以满足特定任务的需求。
该方案可以在机械控制、机器人、遥控模型等领域中得到广泛应用。
通过合理的舵机选择、电路设计和软件实现，可以实现稳定可靠的摄像头自动调整。
舵机控制算法
舵机控制算法舵机控制算法摘要:舵机控制算法是机器人领域中的关键技术之一。
本论文综述了舵机控制算法的研究现状，并分析了其在机器人控制中的应用。
首先介绍了舵机的基本原理和结构，然后详细讨论了舵机控制算法的几种常用方法，包括PID控制算法、模糊控制算法和神经网络控制算法。
最后通过实验验证了这些算法的性能和稳定性。
本论文的研究成果将对舵机控制算法的应用和改进提供参考价值。
1. 引言舵机是一种用于控制机器人关节或运动部件位置的装置。
它通常由电机、传感器和控制电路组成。
舵机广泛应用于机器人领域，如机械手臂、无人机和遥控车等。
舵机控制算法是舵机系统中的关键技术，直接影响到机器人的控制精度和性能。
2. 舵机控制算法的基本原理2.1 舵机的基本原理舵机通过测量角度误差来实现位置控制。
当控制信号输入到舵机中时，舵机电机开始工作，驱动运动部件转动到期望的位置。
传感器将当前位置信息反馈给控制电路，控制电路根据误差信号调整控制信号，使运动部件最终达到期望位置。
2.2 舵机控制算法的设计目标舵机控制算法的设计目标是使运动部件的位置误差尽可能小，并且能够快速、稳定地响应外部指令。
在设计过程中，需要考虑舵机系统的非线性特性和不确定性，以及控制信号的稳定性和抗干扰能力。
3. 舵机控制算法的常用方法3.1 PID控制算法PID控制算法是一种广泛应用于舵机控制的经典算法。
它通过比较运动部件当前位置与期望位置的差异，计算出控制信号，使运动部件向期望位置靠近。
PID控制算法具有简单、可调性强的特点，但在非线性系统和参数不确定的情况下，其性能可能会有限。
3.2 模糊控制算法模糊控制算法是一种基于模糊逻辑的控制方法，可以有效地处理非线性和不确定性系统。
在舵机控制中，模糊控制算法可以根据当前位置和期望位置的误差值，以及其变化率和积分值，根据预先定义的模糊规则，计算出控制信号。
模糊控制算法具有良好的鲁棒性和适应性。
3.3 神经网络控制算法神经网络控制算法是一种基于人工神经网络的控制方法，模拟生物神经系统的结构和功能。
舵机控制模型
舵机控制模型第一章：引言（200-250字）舵机是一种常见的控制装置，用于控制机器人、机械臂、模型船舶等系统的运动。
舵机通常通过接受控制信号来定位到特定的角度，以实现精确的控制。
本论文旨在研究舵机的控制模型，并探讨其在实际应用中的应用和优化。
第二章：舵机控制原理（250-300字）舵机控制涉及信号处理、电机驱动和位置反馈等方面。
一般来说，控制信号是通过脉宽调制（PWM）的方式发送的，频率通常为50Hz。
舵机的驱动电机通常是直流无刷电机，可以通过控制电流或电压来实现角度的改变。
位置反馈是指舵机内置的霍尔传感器或旋转编码器，用于检测当前位置，并在需要时进行修正。
第三章：舵机控制模型的设计与实现（250-300字）舵机控制模型是一种数学模型，用于描述舵机的动态响应和控制策略。
典型的舵机控制模型可以使用PID控制器来实现。
PID控制器基于实时误差信号，通过比例、积分和微分控制来调整控制信号。
通过调整PID参数，可以实现舵机的精确定位。
为了验证舵机控制模型的性能，我们在实验中使用了一个具有舵机的机器人系统。
首先，我们通过MATLAB/Simulink建立了舵机的数学模型。
然后，我们将该模型与实际舵机进行比较，以验证其准确性和可行性。
第四章：舵机控制模型的优化与应用（200-250字）在舵机控制模型的优化方面，我们可以通过改进PID控制器的参数调整方法来提高其性能。
此外，我们还可以使用其他先进的控制算法，如模糊控制、神经网络控制或模型预测控制等，来替代传统的PID控制器。
舵机控制模型在实际应用中有广泛的应用。
例如，在机器人领域，舵机控制模型可以用于实现机器人的运动和导航。
在模型船舶中，舵机控制模型可以用于精确控制舵的转向，以实现船舶的导航和操纵。
此外，舵机控制模型还可以应用于工业自动化、航空航天和其他控制系统中。
综上所述，舵机控制模型是一种重要的控制方法，具有广泛的应用前景。
通过优化模型和控制策略，可以提高舵机的精确性和性能，进一步推动其在实际应用中的应用。
多个舵机控制
多个舵机控制章节一：引言 (约250字)随着机器人技术的快速发展，舵机作为机器人关节部件中的重要一环在控制机器人运动中起着关键作用。
单个舵机的控制已经广泛研究，但多个舵机之间的协调控制仍然是一个具有挑战性的问题。
本论文旨在探讨多个舵机控制的方法和技术，以实现更精确、灵活、协调的机器人运动。
章节二：多个舵机控制方法及技术 (约350字)多个舵机控制涉及到多个关节之间的协调和同步控制。
其中，一种常用的方法是串行控制，即按照顺序逐个控制舵机。
然而，由于舵机之间的相互耦合和延迟，串行控制往往不能实现理想的协调运动。
因此，一种更高级的方法是并行控制，通过同时控制多个舵机来实现协同运动。
并行控制可以分为集中式控制和分布式控制。
集中式控制将所有舵机连接到一个控制器上，通过一个统一算法控制所有舵机的运动，而分布式控制将每个舵机都连接到一个单独的控制器上进行独立控制。
此外，还有一些先进的控制技术，如模糊控制、神经网络控制和遗传算法优化控制等，可以用于多个舵机的控制。
章节三：多个舵机控制的应用案例 (约300字)多个舵机控制有着广泛的应用。
在机械臂中，多个舵机的协调控制可以实现复杂的抓取任务和精准的定位动作。
在人形机器人中，多个舵机的控制使机器人能够模拟人类的各种动作，如行走、跑步和舞蹈等。
此外，在无人机和水下机器人等领域，多个舵机的控制使机器人能够灵活适应不同的环境和任务需求。
章节四：多个舵机控制的未来展望 (约100字)随着人工智能和机器学习的发展，多个舵机控制将会得到更多的应用和推动。
例如，通过深度强化学习算法可以实现从数据中学习并优化多个舵机的控制策略。
此外，随着舵机技术的不断进步，如步进舵机和直线电机的出现，多个舵机的控制将变得更加精确和高效。
总结 (约100字)本论文对多个舵机控制方法和技术进行了综述和探讨，并给出了多个舵机控制的应用案例和未来展望。
多个舵机的协调控制是实现精确、灵活、协调的机器人运动的关键。
基于舵机的机器人控制系统的设计与调试毕业论文
2.2 ATmega32控制器
ATmega32单片机是一个高性能、功耗低的AVR微处理器。ATmega32单片机共有4个端口，分别为PA、PB、PC、PD口。每一个端口拥有8个I/O接口。ATmega32微处理器含有3个定时和3个计数器，其中有1个16位的定时器和计数器和2个8位的定时器和计数器。还含有一个UART串口和8个10位的ADC模数转换。其余还有一些电源和地的接口等。ATmega32的外设非常丰富。ATmega32的微处理器有两种，一种是40脚的，另外一种是44脚的，原理图如图1和图2所示：
基于舵机的机器人控制系统的设计与调试毕业论文
第1章 绪 论
1.1 六足机器人的发展和意义
社会的发展伴随着科技的发展，现代化的各个行业中，机器人越来越受到人类的喜爱，同时对机器人的要求也在不断的提高。如今，机器人应用范围扩展广泛，在一些比较复杂和特殊的工作条件中，人们对机器人的功能和方式等，也提出特殊的要求，无论在任何复杂的环境下工作的机器人，也要完成特定任务。
本次在应用SolidWorks建模时，六足机器人的足部拐角比较难画，通过反复的咨询和修改才完成建模。
2.5 Altium Designer 电路设计软件
本次的设计也将USB接口技术融入到接口设计中。我们采用ATMEL公司的AVR系列单片机ATmega32通用USB的接口模块。这样的设计模块可以使各种嵌入式的微处理器添加USB接口，方便系统与主机的快速通信。
AVR单片机是现如今新的一代高速精简指令系统计算机微控较低等特点[4]。AVR单片机的I/O口线的驱动能力比较强，它片内的集成外设的资源是非常丰富的。AVR单片机的ISP下载，具有制作相对简单、成本相对低廉等特点。
电动舵机的参数平衡设计
电动舵机的参数平衡设计
1.安装位置:电动舵机应该放置在车辆的位置益处最大，可以使用整体性能达到最大，并可以将机器人的工作空间和服务空间分隔开来，减少机器人组件之间的干扰。
2.驱动电压:舵机的驱动电压应当与电路板一致，以确保电子电路的安全性和稳定性，并且选择的电源的容量应根据驱动电机的功率来确定。
3.布线:舵机的控制和电源布线应该具有良好的可靠性和绝缘性，以避免漏电和短路的可能。
4.驱动模型:舵机采用双组分平衡模型，在接受驱动力的同时，还需要考虑反向力。
由于反向力会影响舵机驱动性能，所以应当进行优化设计。
5.控制系统:控制系统应当具有良好的特性，要准确控制和调整舵机的量度和精度。
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课程设计项目说明书舵机控制型机器人设计学院机械工程学院专业班级2013级机械创新班姓名吴泽群王志波谢嘉恒袁土良指导教师王苗苗提交日期 2016年4 月1日华南理工大学广州学院任务书兹发给2013级机械创新班学生吴泽群王志波谢嘉恒袁土良《产品设计项目》课程任务书，内容如下：1. 题目：舵机控制型机器人设计2.应完成的项目： 1.设计舵机机器人并实现运动2.撰写机器人说明书3.参考资料以及说明：[1] 孙桓.机械原理[M].北京.第六版;高等教育出版社，2001[2] 张铁，李琳，李杞仪.创新思维与设计[M].国防工业出版社，2005[3] 周蔼如.林伟健.C++程序设计基础[M].电子工业出版社.北京.2012.7[4] 唐增宏.常建娥.机械设计课程设计[M].华中科技大学出版社.武汉.2006.4[5] 李琳.李杞仪.机械原理[M].中国轻工业出版社.北京.2009.8[6] 何庭蕙.黄小清.陆丽芳.工程力学[M].华南理工大学.广州.2007.14.本任务书于2016 年2 月27 日发出，应于2016 年4月2 日前完成，然后提交给指导教师进行评定。
指导教师（导师组）签发2016年月日评语：总评成绩：指导教师签字：年月日目录摘要 (1)第一章绪论 (2)1.1机器人的定义及应用范围 (2)1.2舵机对机器人的驱动控制 (2)第二章舵机模块 (3)2.1舵机 (3)2.2舵机组成 (3)2.3舵机工作原理 (4)第三章总体方案设计与分析 (6)3.1 机器人达到的目标动作 (6)3.2 设计原则 (6)3.3 智能机器人的体系结构 (6)3.4 控制系统硬件设计 (6)3.4.1中央控制模块 (7)3.4.2舵机驱动模块 (7)3.5机器人腿部整体结构 (8)第四章程序设计 (9)4.1程序流程图 (9)4.2主要中断程序 (9)4.3主程序 (11)参考文献 (13)附录 (14)一．程序 (14)二．硬件图 (17)摘要机器人是上个世纪中叶迅速发展起来的高新技术密集的机电一体化产品，在发达国家，工业机器人已经得到广泛的应用。
随着科学技术的发展，机器人的应用范围也日益扩大，遍及工业、国防、宇宙空间、海洋开发、医疗康复等领域。
进入21世纪，人们已经越来越亲身地感受到机器人的深入生产，深入生活，深入社会的坚实步伐。
机器人技术在不断发展提高，机器人系统中的驱动装置也在不断更新，用以满足更高的控制要求。
舵机就是在机器人驱动装置发展中诞生的新型驱动装置。
本次课程设计应用MG995舵机与C51单片机来对二足机器人完成一系列制定的动作，用单片机实现了对舵机的控制，概述了程序控制思路。
基于舵机实现对二足机器人关节控制信号产生，关节摆动速度和角度还有同步运动的控制，使其能完成如向前行走、向后行走、蹲下、起立、检测障碍等一系列动作。
次设计可用于学校机器人教学，还可以用于机器人玩具产品开发等领域。
关键词：二足机器人；MG995舵机控制；动作设计；C51单片机第一章绪论1.1机器人的定义及应用范围机器人是能自动执行工作的机器装置。
既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据人工智能技术制定的原则行动。
它的任务是协助或取代人类的一些工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。
国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。
一般说来，人们都可以接受这种说法，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器，是一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。
”机器人的产生是一个科学技术发展的综合结果，也是生产力发展的必然结果，人们总是期待有种机器能够代替我们去从事复杂和繁重的体力劳动，社会的发展总是需要进行大批量的生产制造，需要不断的提高生产效率，可以说机器人是为了满足我们的发展需要而创造出来的。
而后发展的各种各样的机器人也是由于人类的需要所设计的，随着人们需求角度的增加，各种各样的机器人还会在今后问世。
我国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。
而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人等。
1.2舵机对机器人的驱动控制机器人上身的手臂结构是由多舵机组成的。
舵机是一种位置伺服的驱动器，适用于需要角度不断变化并可以保持的控制系统。
在机器人机电控制系统中，舵机控制效果是性能的重要影响因素。
舵机可以在微机电系统和航模中作为基本的输出执行机构，其简单的控制和输出使得单片机系统非常容易与之接口。
舵机与外界的连接端口只有三端，其中与单片机的接口只有一端，称之为控制线，另外两端分别接电源与电源地，为电源线与地线。
舵机的控制信号是PWM信号，利用占空比的变化改变舵机的位置。
本设计的二足机器人的6个运动关节都是用舵机实现，设计机器人的动作其实就是对结构机器人关节舵机的一个控制过程。
第二章舵机模块2.1舵机舵机是一个闭环控制系统。
其输入信号为周期为20Ms，脉宽变化范围为0.5Ms到2.5Ms 的PWM波。
PWM信号经过解调后得到一个直流偏置电压，舵机中的直流电机与一个电位器相连，直流电机的转动带动电位器转动，电位器又可以输出一个电压（这是反馈信号），直流偏置电压与这个电位器得到的电压经过电压比较器后得到的电压差输入控制芯片中，来完成对对舵机的控制。
所以对舵机的控制，即对PWM波形的控制。
以上说的是位置伺服舵机的原理，其实速度伺服舵机的原理是大同小异的，只不过随直流电机转动的电位器变成了事先固定好的电位器或电阻，输出一个固定的电压，这个电压对应的就是使舵机停转的PWM信号得到的直流偏置电压值，所以也可以通过调整这个电压的值，来调整舵机停转的PWM脉宽。
当PWM的脉宽为0.5Ms或2.5Ms时，舵机正转或反转的速度最快，当脉宽越接近1.5Ms 时转速越慢，当脉宽为1.5Ms时舵机停转2.2舵机组成图2-1舵机内部结构舵机的输入线共有三条，如图2-1所示，红色中间，是电源线，一边黑色的是地线，这辆根线给舵机提供最基本的能源保证，主要是电机的转动消耗。
电源有两种规格，一是4.8V，一是6.0V，分别对应不同的转矩标准，即输出力矩不同，6.0V对应的要大一些，具体看应用条件；另外一根线是控制信号线，Futaba的一般为白色，JR的一般为桔黄色。
另外要注意一点，SANWA的某些型号的舵机引线电源线在边上而不是中间，需要辨认。
但记住红色为电源，黑色为地线，一般不会搞错。
本次用的舵机型号为MG995，接地线为褐色，控制线为橙色。
2.3舵机工作原理控制电路板接受来自信号线的控制信号，控制电机转动，电机带动一系列齿轮组，减速后传动至输出舵盘。
舵机的输出轴和位置反馈电位计是相连的，舵盘转动的同时，带动位置反馈电位计，电位计将输出一个电压信号到控制电路板，进行反馈，然后控制电路板根据所在位置决定电机转动的方向和速度，从而达到目标停止。
其工作流程为：控制信号→控制电路板→电机转动→齿轮组减速→舵盘转动→位置反馈电位计→控制电路板反馈。
流，才可发挥舵机应有的性能。
舵机的控制信号周期为20MS的脉宽调制（PWM）信号，其中脉冲宽度从0.5-2.5MS,相对应的舵盘位置为0－180度，呈线性变化。
也就是说，给他提供一定的脉宽，它的输出轴就会保持一定对应角度上，无论外界转矩怎么改变，直到给它提供一个另外宽度的脉冲信号，它才会改变输出角度到新的对应位置上如图7所求。
舵机内部有一个基准电路，产生周期为20MS，宽度1.5MS的基准信号，有一个比出较器，将外加信号与基准信号相比较，判断出方向和大小，从而生产电机的转动信号。
由此可见，舵机是一种位置伺服驱动器，转动范围不能超过180度，适用于那些需要不断变化并可以保持的驱动器中，比如说机器人的关节、飞机的舵面等。
图2-2 舵机输出转角与输出脉冲的关系第三章总体方案设计与分析3.1 机器人达到的目标动作1）外形与人手相似，包括肩、上臂、下臂、手腕及手等几部分；2）双手可以做出各种简单的动作并实现自主行走的功能；3.2 设计原则本项目中的机器人，它不但具有人类的外形特征，手臂能实现各种不同的动作，要求成本低廉，功能相对来说也比较单一，因此在保证性能的情况下，我们尽量不要采用高档的材料和元器件。
基于以上的考虑，我们有下面几条设计原则：1)经济性：在满足功能的前提下尽可能采用简单的方案，使用常见的、供应丰富的材料和元器件，以降低生产成本：2)可靠性：机器人的使用环境比较恶劣，有电机启制动火花对无线通讯及控制系统的干扰，有可能遇到的碰撞以及关节被卡住造成电机堵转等各种情况，对机器人控制系统提出了一定的要求。
3)易维护性：包括机械维护和控制系统软硬件维护。
机械上尽可能采用模块化设计方法，减少零部件种类，提高通用性，便于安装拆卸，同时也可以提高可靠性和经济性。
控制系统软硬件设计同样采用模块化设计，便于检测调试。
4)强壮性：机器人的手臂都是由各个关节链接起来的，对刚性的要求比较高。
在机械设计上，机器人应具有较好的刚性和较小的传动间隙，不至于发生严重的机械变形，各种接插件不能松动、脱落。
3.3 智能机器人的体系结构机器人的体系结构是定义一个智能机器人系统各部分之间相互关系和功能分配,确定一个智能机器人或多个智能机器人的信息流通关系和逻辑上的结构。
本设计的控制系统是以微处理器为基础,采用二级结构,即协调级和执行级。
协调级实现和外界环境的信息交换功能,包括人2机信息交换、外界环境信息的获取和处理、生成控制指令等功能;执行级实现对各个关节进行伺服控制,将接受的控制指令,分解成各关节的坐标,并对执行器进行伺服控制。
3.4 控制系统硬件设计按照机器人控制系统结构,设计控制系统硬件结构由中央控制模块、舵机驱动模块组成。
3.4.1中央控制模块该模块是整个控制系统的核心,采用微处理器AT89S52为核心构成,负责输入数据处理、舵机协调动作处理和显示数据处理等功能。
机器人控制系统是一种典型的多轴实时运动控制系统。
传统的机器人控制系统基本上是设计者基于自己的独立结构和生产目的而开发，它采用了专用计算机、专用机器人语言、专用微处理器的封闭式体系结构。
这种结构的控制器存在制造和使用成本高，开发周期长，升级换代困难，无法添加系统的新功能等一系列缺点。
该系统基于TRIO运动控制卡的开放式结构机器人控制系统，采用IPC+DSP的结构来实现机器人的控制。
这种机器人控制系统采用开放式硬件、软件结构，可以根据需要方便地扩展功能，具有良好的开放性和扩展性，能适应于不同类型机器人或机器人自动生产线。