第八章 基于机器人项目的嵌入式系统设计
基于嵌入式系统的智能工业机器人设计
基于嵌入式系统的智能工业机器人设计问题1：什么是嵌入式系统嵌入式系统是一种专门设计用于特定任务的计算机系统。
它通常被集成到其他设备或系统中，以执行特定的控制、监测或自动化任务。
嵌入式系统的主要特点是其实时性和可靠性，它们需要快速响应外部事件，并且在长时间运行时保持稳定性。
嵌入式系统通常具有自己的处理器、内存、输入输出接口和操作系统等组件，以满足特定需求。
问题2：什么是智能工业机器人智能工业机器人是一种能够完成各种自动化任务的机器人系统。
它们具有高度的自主性和智能化能力，可以处理和响应来自环境的数据和信息，以实现高效的生产和操作。
智能工业机器人通常具有感知、决策和执行能力，能够通过传感器获取环境信息，进行逻辑分析和决策，并通过执行器实现具体操作。
智能工业机器人广泛应用于制造业、物流和仓储等领域，为企业提供高效、精确和可靠的自动化解决方案。
问题3：为什么将智能工业机器人设计为嵌入式系统将智能工业机器人设计为嵌入式系统有以下几个原因：首先，嵌入式系统具有较低的功耗和体积，可以更好地适应工业机器人的应用场景。
工业机器人通常需要长时间运行，因此需要能够持续供电并保持稳定性。
嵌入式系统能够通过优化电路设计和选择低功耗组件来实现能耗的最小化，并且具有较小的尺寸，便于集成到机器人的结构中。
其次，嵌入式系统具有实时性和可靠性，能够满足智能工业机器人对高效响应和准确执行的要求。
智能工业机器人需要及时获取环境信息，并进行快速的决策和操作。
嵌入式系统的实时性能可以通过硬件和软件的结合来实现，以确保机器人在实时任务中的高效运行，并且嵌入式系统的稳定性可以通过严谨的设计和测试来保证。
此外，嵌入式系统具有较强的可扩展性和适应性，可以根据智能工业机器人的具体需求进行灵活设计和定制。
工业机器人的任务和工作环境各不相同，因此需要根据具体应用场景进行个性化的设计。
嵌入式系统可以通过硬件和软件的配置进行灵活调整和扩展，以满足不同机器人的需求，并且具有较高的适应能力。
基于嵌入式系统的移动机器人控制设计
基于嵌入式系统的移动机器人控制设计【摘要】本文详细的分析了机器人的研究趋势，和嵌入式技术。
针对嵌入式在移动机器人上的应用，进行了嵌入式设计。
以帮助大家认识和了解嵌入式在移动机器人中应用的先进性和实用性。
【关键词】ARM嵌入式;移动机器人引言移动机器人，是一个、动态决策和规划、行为的控制、集环境的感知和执行等多功能在于一体的综合系统。
它是集中了ARM嵌入式、单片机、计算机工程、自动化控制工程多学科的研究成果，它代表了机电一体化的最高地位，是在目前科学的技术发展中最值得开发的一项技术。
随着各种机器人的性能在不断地完善，移动机器人的应用范围的到了很大的扩展，不仅在工农业、医学治疗、服务等各行各业中获得了广泛的使用，另外在城市的安全、国家防御和空间探测领域等危险场合发挥了很好的作用。
所以，移动机器人技术已经获得了世界各国的普遍关注。
一、机器人的研究方向和ARM传感器、自动控制以及遥控操作器的移动载体组成的机器人系统。
移动机器人具有自由移动功能，在代替人从事特别危险的、恶劣的（如高压、缺氧等）环境下工作和人所不能够涉及到的（如宇宙空间等）环境作业方面，比一般机器人更加的机动和灵活。
移动机器人是一种在复杂环境下工作的，具有自行组织、自主运行、自主规划的智能机器人，融合了计算机技术、信息技术、通信技术、微电子技术和机器人技术等。
嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置”（原文为devices used to control，monitor，or assist the operation of equipment，machinery or plants）。
主要特点为耗电少功能强、16位/32位双指令集和众多合作伙伴。
主要应用于工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品。
二、硬件设计机器人移动机构应用的是三轮的结构（一个驱动轮加两个随动车轮）。
驱动轮采用的是13VDC伺服电机，随动轮直径为15cm，驱动轮直径为12cm。
基于嵌入式开发技术的人机互动系统的设计与实现
基于嵌入式开发技术的人机互动系统的设计与实现摘要：随着时代的进步和科学的发展，人们对电子产品的使用，日渐增多。
电子产品逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分，对人们的生活产生了深远的影响。
电子产品从晶体管到半导体，从小规模集成电路到大规模集成电路再到超大规模集成电路。
电子产品的功能愈来愈强大，人们能利用其做许多事情。
人们在使用电子产品的过程中，人机交互的方式发展至今也发生了许许多多的变化。
从简单的按键，显示器显示信息，鼠标。
到现在的脸部识别，指纹识别等。
如手机的发展，从简单按键手机，再到智能机触摸屏的广泛应用。
新的既方便又快速的交互方式正取代旧的交互方式。
如今，发展最成熟，最常用的交互方式是手机上的触摸屏使用，电脑上的鼠标，键盘的使用。
这些交互方式控制这设备上的大大小小的应用。
然而，有些应用可以使用更好的人机交互方式来操控。
本人结合这个实际情况，开发了一个基于c语音，嵌入式开发技术的人机交互系统。
该系统实现多方面的人机交互方式，一个常用的触摸屏使用交互方式，一个语音控制的交互方法，一个手势识别的交互方法。
利用这些交互方法来操控一些应用。
该系统可以提高人们对某些应用的使用效率，也能在人们不方便使用单一触摸屏时提供多一个使用交互方式。
方便人们操作其电子产品，且操作起来变得有趣。
在实现上，人机交互系统是开发在arm芯片的开发板上，开发板装有linux系统，人机交互系统在liunx系统上运行。
因为liunx源代码是开源，所以极其方便开发者去开发。
关键词：交互方式，多方面，方便，效率目录第1章绪论 (1)1.1 系统开发的背景及意义 (1)1.2 国内外人机交互发展现状 (2)1.2.1国外人机交互发展状况 (2)1.2.2国内人机交互发展状况 (3)1.3 目前人机交互的状况 (3)1.4 论文的主要研究内容 (4)第2章系统需求分析 (5)2.1 系统的需求分析 (5)2.2 系统的功能需求 (5)2.3 数据流图 (7)2.4数据字典 (9)2.5 实体关系图（E-R图） (10)2.6 本章小结 (11)第3章系统设计 (12)3.1 系统设计 (12)3.1.1 系统总体架构设计 (12)3.1.2 系统模块的设计 (14)3.2 本章小结 (17)第4章系统实现 (18)4.1 用户使用主页面 (18)4.2 用户玩2048游戏的实现 (18)4.3 音乐播放的实现 (19)4.4 相册的实现 (20)4.6 本章小结 (21)第5章系统测试 (22)5.1 系统测试 (22)5.1.1 测试的意义 (22)5.1.2 测试的目的 (22)5.2 测试用例及测试结果 (22)5.3 本章小结 (24)第6章结束语 (25)6.1 全文总结 (25)6.2 课题展望 (25)第1章绪论1.1 系统开发的背景及意义随着我国科学技术的逐渐发展，以及人们生活质量的逐渐提高，单一功能的产品已经不能满足人们的需求了。
机器人嵌入式系统设计的说明书
机器人嵌入式系统设计的说明书一、引言嵌入式系统是指内置在其他设备中，以完成特定功能的计算机系统。
在机器人技术领域，嵌入式系统的设计扮演着至关重要的角色。
本说明书旨在介绍机器人嵌入式系统设计的关键要点，以帮助读者全面了解该设计过程。
二、背景机器人嵌入式系统设计的目的是为了实现机器人的智能控制和高效执行特定任务。
这一系统由硬件和软件两部分组成，硬件负责对机器人进行传感、控制和执行指令，而软件则负责逻辑处理和决策。
三、硬件设计1. 处理器选择在机器人的嵌入式系统设计中，选择一个合适的处理器是至关重要的。
根据机器人的应用场景和要求，可以考虑使用ARM、x86等不同类型的处理器，并根据需求选择合适的核心数和主频。
2. 存储器配置嵌入式系统需要合适的存储器来存储程序指令、数据和运行时状态。
根据机器人的任务量和实时性要求，可选用不同类型的存储器，如闪存、RAM，以及高速缓存。
3. 传感器接口设计机器人的传感器需要与嵌入式系统进行连接和数据交换。
设计者应根据机器人的传感器类型和数量，选择合适的接口标准，并实施相应的硬件设计。
4. 执行器接口设计机器人的执行器控制由嵌入式系统完成。
通过合适的接口设计，将执行器与嵌入式系统连接，实现对机器人各部分的精确控制。
四、软件设计1. 实时操作系统选择机器人嵌入式系统常常需要实时响应和多任务处理能力。
选择一个合适的实时操作系统（RTOS），如FreeRTOS、VxWorks等，以保证系统的实时性和可靠性。
2. 驱动程序开发驱动程序是嵌入式系统的核心组成部分，负责与硬件进行通信和控制。
针对不同的硬件模块，开发相应的驱动程序以确保其正常工作。
3. 控制算法开发机器人的控制算法决定了其在不同场景下的行为。
根据机器人的控制需求，采用合适的算法，如PID控制、模糊控制等，并开发相应的控制算法。
4. 人机界面设计嵌入式系统需要与操作人员进行交互，设计一个直观友好的人机界面对于提升用户体验至关重要。
基于嵌入式系统的机器人互联应用设计
基于嵌入式系统的机器人互联应用设计近年来，随着嵌入式技术的快速发展，嵌入式系统越来越多地应用于现代智能机器人的设计与制造行业。
基于嵌入式系统的机器人互联应用是一种新的技术趋势，它可以实现多种机器人之间的互联互通、数据共享和智能控制，具有广泛的应用前景。
一、嵌入式系统在机器人中的应用嵌入式系统是一种专门用于嵌入式设备中的现代微处理器系统。
在现代机器人中，嵌入式系统被广泛应用于机器人控制、图像处理、运动控制和算法处理等方面。
基于嵌入式系统的机器人系统可以实现高速运动控制、多路视频和数据采集、分布式数据处理、远程控制和智能决策等功能。
二、嵌入式系统的优势和不足1.优势嵌入式系统具有小巧、节能、高效和可靠等优势。
通过对机器人的设计和优化，可以有效地提高机器人的运行速度和稳定性。
在机器人的控制和管理中，嵌入式系统可以实现实时响应、高速传输、远程控制和省电等功能，有效地提高机器人的工作效率和性能。
2.不足嵌入式系统通常具有较小的存储容量、RAM和处理器速度等限制。
这可能会限制机器人的某些功能和应用场景。
在机器人设计和制造中，需要根据机器人的应用需求和资源限制进行综合考虑，选择最适合的嵌入式系统方案。
三、基于嵌入式系统的机器人互联应用设计基于嵌入式系统的机器人互联应用设计可以实现多个机器人之间的协同工作，提高机器人系统的智能化和自适应性。
具体实现过程包括以下几个方面。
1.多机器人协同在多机器人协同控制中，需要将多台机器人连接在一起，并通过统一的嵌入式系统进行统一控制。
通过实时采集机器人的数据和反馈信息，可以实现机器人之间的协同运动控制和位置调整，提高机器人工作效率和稳定性。
2.远程控制通过网络技术和嵌入式系统，可以将机器人连接至远程服务器并进行远程控制。
这样可以实现远程操作、监控和控制机器人的位置、运动和状态等信息。
远程控制可以为机器人提供更加便利的操作和管理功能，提高机器人的智能化和自适应性。
3.智能决策通过分布式嵌入式系统，可以实现机器人的智能决策和自主控制。
人工智能技术的嵌入式系统设计
人工智能技术的嵌入式系统设计随着科技的不断进步，人工智能技术在各个领域得到了广泛应用。
其中，嵌入式系统设计是人工智能技术应用的一个重要方向。
嵌入式系统是指将计算机技术应用于各种设备和系统中，以实现特定功能的系统。
而人工智能技术的嵌入，使得这些系统具备了更强大的智能和自主性。
一、嵌入式系统与人工智能技术的结合嵌入式系统设计一直是科技领域的一个热门话题。
传统的嵌入式系统通常由硬件和软件两部分组成，用于实现特定的功能。
然而，随着人工智能技术的发展，传统的嵌入式系统已经无法满足人们对智能化的需求。
因此，人工智能技术被引入到嵌入式系统设计中，以提升系统的智能性和自主性。
人工智能技术的嵌入使得嵌入式系统能够更好地理解和处理复杂的信息。
例如，在智能家居系统中，通过嵌入人工智能技术，系统可以自动感知家庭成员的行为习惯，并根据习惯智能化地控制家居设备。
这样，不仅提高了家居的舒适度和便利性，还节省了能源和资源的消耗。
二、人工智能技术的嵌入对嵌入式系统设计的挑战尽管人工智能技术的嵌入为嵌入式系统带来了许多好处，但也带来了一些挑战。
首先，人工智能技术的嵌入需要更高的计算能力和存储容量。
传统的嵌入式系统往往资源有限，无法满足人工智能算法的需求。
因此，嵌入式系统设计师需要在硬件和软件层面上做出相应的改进，以提供足够的计算和存储资源。
其次，人工智能技术的嵌入需要解决数据处理和隐私保护的问题。
人工智能算法通常需要大量的数据进行训练和学习，而这些数据可能涉及用户的隐私。
因此，在嵌入式系统设计中，需要采取相应的安全措施，确保用户的数据不被滥用和泄露。
三、人工智能技术的嵌入在各个领域的应用人工智能技术的嵌入已经在各个领域得到了广泛应用。
在医疗领域，嵌入式系统结合人工智能技术可以实现智能诊断和治疗。
通过对大量的医疗数据进行分析和学习，系统可以准确地判断疾病的类型和严重程度，并提供相应的治疗方案。
在交通领域，嵌入式系统结合人工智能技术可以实现智能交通管理和驾驶辅助。
第八章基于机器人项目的嵌入式系统设计
第八章基于机器人项目的嵌入式系统设计全文1200字
一、引言
机器人项目的嵌入式系统设计是构建机器人的核心，它实现了机器人
系统的软硬件结合。
在嵌入式系统设计中，集成软件、硬件、网络等资源，综合多种技术，实现机器人的功能。
有针对性的嵌入式系统设计能够实现
机器人的定制功能，是构建机器人系统的关键。
二、基础知识
1、硬件平台
嵌入式系统设计的核心在于实现机器人系统的软硬件结合，因此，机
器人项目的嵌入式系统设计需要依托合适的硬件平台，可以根据具体情况
选择，最常见的硬件平台包括单片机、微控制器、ARM系统等。
2、软件实现
嵌入式系统设计是依托硬件平台实现的，因此，需要确定合适的软件
实现方案，这也是机器人项目中嵌入式系统设计的核心部分。
常见的软件
实现方案可以选择嵌入式操作系统、软件语言、编程语言等方式来实现。
三、设计流程
1、要求分析
首先，机器人项目的嵌入式系统设计要从分析系统需求为出发点，充
分了解机器人系统在系统硬件和软件功能上的要求，在此基础上确定机器
人系统的结构设计方案。
2、硬件设计
根据系统需求，确定合适的硬件平台。
嵌入式机器人系统的设计与实现
嵌入式机器人系统的设计与实现随着科技的不断发展和进步，嵌入式机器人系统已经成为了当今世界中的一大热点话题。
嵌入式机器人系统是通过将计算机技术和机器人技术相结合，设计出一种可以自动执行某一项任务的智能机器人。
这种系统可以被广泛应用在各个领域，如工业自动化、家庭服务机器人、医疗助理机器人等。
在嵌入式机器人系统的设计和实现过程中，最核心的部分莫过于其硬件和软件系统的设计。
硬件设计要保证机器人能够完成它所需要的任务，并提供最高效的工作环境。
而软件设计则是为了能够控制和管理硬件的各个部分，使得机器人能够按照设计要求完成任务。
首先，硬件系统的设计与实现。
在硬件系统中，控制板和执行器是不可缺少的两个部分。
控制板是机器人系统的“大脑”，它能够控制和管理机器人的各个部分。
执行器则是机器人的肢体，能够控制机器人的移动、抓取等动作。
此外，还需要为机器人设计一个高精度的传感器系统，用于感知环境和检测机器人的状态。
在控制板的设计和实现过程中，需要选择适合嵌入式系统的处理器和操作系统。
此外，还需要进行各种外围电路的设计，如电源、通信等。
通信系统应该支持多种通信方式，如USB、串口、蓝牙等。
这样的设计能够使得机器人更加灵活、方便地与外部设备进行通信。
在执行器的设计和实现过程中，则需要选择适合机器人的电机和齿轮系统。
特别是在机器人的运动中，需要较高的精度和速度。
此外，还需要进行防抖设计，以避免电机在运动过程中出现震动。
其次，软件系统的设计与实现。
在软件系统的设计和实现过程中，需要采用适合嵌入式系统的开发工具，如Keil MDK、IAR Embedded Workbench等。
同时，需要使用C语言或汇编语言进行编程，实现各种控制算法和动作控制。
具体而言，在软件系统的编程过程中，需要实现如下功能：1. 硬件驱动程序：负责控制各个硬件部件的操作，如电机驱动、传感器读取等。
2. 控制程序：负责机器人的各项运动和动作的控制。
通过采用PID控制算法和位置控制算法，可以实现高精度的控制。
机器人嵌入式控制系统设计
机器人嵌入式控制系统设计随着科技的不断发展，机器人技术逐渐普及，如今已经成为了现代制造业和自动化生产的重要组成部分。
而机器人的嵌入式控制系统则是机器人能够正常工作的关键，因此在机器人的设计和制造中显得尤为重要。
一、机器人嵌入式控制系统概述嵌入式控制系统是一种以微处理器或微控制器为核心，以系统芯片、外设接口、存储器、输入/输出系统等为基础，集成多种数字和模拟电子元器件的系统。
在机器人中嵌入式控制系统即是机器人自主控制的中枢，其作用是通过编程控制机器人完成各种操作。
机器人嵌入式控制系统的主要功能是接收传感器信息、控制机器人动作、识别环境、执行任务等。
同时，它还需要具备实时性、精确定时、高可靠性和低功耗等特点，以保证机器人系统的可靠性和稳定性。
二、机器人嵌入式控制系统的设计流程在机器人嵌入式控制系统的设计过程中，需要经过下面几个步骤：1.需求分析：首先需要明确机器人系统的功能及其应用环境，以便于确定嵌入式控制系统的设计要求和技术路线。
2.硬件设计：在需求分析的基础上，根据机器人的实际需求设计硬件电路，包括嵌入式中央处理器、外设、传感器等。
3.软件设计：设计嵌入式控制系统的软件，包括实时操作系统、通信协议、编程语言等，以实现机器人的自主控制。
4.系统测试：进行系统集成测试，包括程序测试、系统测试、可靠性测试、稳定性测试等，以确保机器人嵌入式控制系统的正常工作。
三、机器人嵌入式控制系统的关键技术1.嵌入式系统设计技术：包括嵌入式系统的硬件设计、嵌入式实时操作系统、通信协议、编程语言等技术。
2.机器人运动控制技术：包括机器人动力学建模、运动规划、轨迹跟踪等技术。
3.传感器技术：包括位置传感器、力传感器、视觉传感器、声学传感器等技术。
4.机器人视觉识别技术：包括机器人视觉系统设计、图像处理算法、目标识别、目标跟踪等技术。
四、机器人嵌入式控制系统的应用领域机器人嵌入式控制系统广泛应用于制造业、医疗、航空航天、军事等领域。
基于嵌入式系统的智能交互机器人设计与实现
基于嵌入式系统的智能交互机器人设计与实现简介随着人工智能技术的快速发展，嵌入式系统的智能交互机器人逐渐走入人们的生活。
智能交互机器人可以与人们进行语音交流、执行简单任务等，为我们的生活带来了很大的便利。
本文将讨论基于嵌入式系统的智能交互机器人的设计与实现，包括硬件选型、软件开发和交互设计等方面。
一、硬件选型嵌入式系统的智能交互机器人需要选择适合的硬件平台来实现。
在硬件选型方面，我们可以考虑以下因素：1. 中央处理器(CPU)：选择性能强大、功耗低的CPU，以确保机器人的运行速度和电池寿命。
2. 存储器：机器人需要大容量的存储器来存储语音、图像等数据，可以选择内置存储和可扩展存储。
3. 摄像头：选择高分辨率、广角的摄像头，以获得清晰的图像和良好的视野。
4. 麦克风：选择高质量的麦克风，以准确地接收用户输入的语音指令。
5. 电池：选择高容量、长寿命的电池，以保证机器人的工作时间。
二、软件开发1. 操作系统选择：可以选择Linux、Android等适合嵌入式系统的操作系统作为机器人的基础。
2. 语音识别技术：使用语音识别技术将用户的语音指令转化为机器能够理解的指令。
可以选择成熟的语音识别引擎，如百度语音识别、讯飞语音识别等。
3. 自然语言处理技术：结合自然语言处理技术，使机器能够理解并回应用户的自然语言输入。
可以使用自然语言处理库，如NLTK、spaCy等。
4. 机器学习算法：机器人可以通过机器学习算法进行自主学习和优化，提高其智能交互的精度和准确性。
可以使用机器学习框架，如TensorFlow、PyTorch等。
5. 用户界面设计：设计友好的用户界面，使用户能够方便地与机器人进行交互。
可以使用图形界面开发工具，如Qt、Electron等。
三、交互设计1. 用户体验设计：考虑用户的需求和使用场景，设计机器人的交互流程和界面。
通过用户研究和用户反馈，不断改进交互设计，提供更好的用户体验。
2. 多模态交互：除了语音交互，可以考虑使用图像、触摸屏等多种方式进行交互，提供更丰富的交互体验。
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如A相通电，B，C相不通电时，由于磁场作用，齿1与A对齐，（转子不受 任何力以下均同）。 如B相通电，A，C相不通电时，齿2应与B对齐，此时 转子向右移过1/3て，此时齿3与C偏移为1/3て，齿4与A偏移（て-1/3て） =2/3て。如C相通电，A，B相不通电，齿3应与C对齐，此时转子又向右移 过1/3て，此时齿4与A偏移为1/3て对齐。
3.步进电机
步进电机工作原理:
步进电动机是一种将脉冲信号变换成相应的角位移(或线位移)的电磁 装置，是一种特殊的电动机。一般电动机都是连续转动的，而步进电动机 则有定位和运转两种基本状态，当有脉冲输入时步进电动机一步一步地转 动，每给它一个脉冲信号，它就转过一定的角度。步进电动机的角位移量 和输入脉冲的个数严格成正比，在时间上与输入脉冲同步，因此只要控制 输入脉冲的数量、频率及电动机绕组通电的相序，便可获得所需的转角、 转速及转动方向。在没有脉冲输入时，在绕组电源的激励下气隙磁场能使 转子保持原有位置处于定位状态。
基于机器人项目驱动的嵌入式教学讲义
第八讲 基于机器人项目的嵌入式 系统设计
河海大学计算机与iRobot公司为驻伊士兵 制作的排雷机器人
跟着你走的音响ｉＰｏｄ扩展机器人
在日本东京的本田公司总部，两台 “阿西莫”机器人服务员为公司员 工送茶。
基于51单片机的机器人系统设计
（2）直流电机驱动电路
H桥驱动电路工作原理
如图所示，H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机。要使 电机运转，必须导通对角线上的一对三极管。根据不同三极管对的导 通情况，电流可能会从左至右或从右至左流过电机，从而控制电机的 转向。
电机正转：
电机反转：
控制Q1和Q4导通，正向 电流流过电机
控制Q2和Q3导通，反向 电流流过电机
tw T
通过调整脉冲宽度（tw）来调节电动机的转动速度
如何产生脉冲调制信号，一般有两种方法： 通过芯片中的PWM来产生，产生方式比较简单；仅需配 置相应的寄存器就可以实现脉宽调制信号。 通过芯片的输入/输出（I/O）口来产生，需要用芯片中的 定时器来产生中断，从而控制I/O口的高低电平，来产生脉宽 调制信号。 无论是由第一种还是第二种方法产生的脉宽调制信号都不 能直接驱动电动机，因为芯片产生的信号是TTL电平，驱动电 流非常小，不足以驱动电动机，因此，需要增加一个专用的电 机驱动电路。 最常用的电机驱动电路主要是H桥电路，它可以实现电机的 正、反转以及调整电机的转动速度。
因此，要控制电机的正、反转只需要控制Q1 、Q2、 Q3、 Q4的 通断，控制它们同样也可以实现调速。
2.舵机
以日本FUTABA-S3003型舵机为例，下图是FUFABA-S3003型舵机的内部 电路。 舵机的工作原理是：PWM信号由接收通道进入信号解调电路BA6688。 的12脚进行解调，获得一个直流偏置电压。该直流偏置电压与电位器的电 压比较，获得电压差由BA6688的3脚输出。该输出送人电机驱动集成电路 BAL6686，以驱动电机正反转。当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带 动电位器Rw1旋转，直到电压差为0，电机停止转动。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。
标准的舵机有3条导线，分别是：电源线、地线、控制线，如图2 所示。
电源线和地线用于提供舵机内部的直流电机和控制线路所需的能源．电压通 常介于4～6V，一般取5V。注意，给舵机供电电源应能提供足够的功率。控制线 的输入是一个宽度可调的周期性方波脉冲信号，方波脉冲信号的周期为20 ms(即 频率为50 Hz)。当方波的脉冲宽度改变时，舵机转轴的角度发生改变，角度变化 与脉冲宽度的变化成正比。某型舵机的输出轴转角与输入信号的脉冲宽度之间的 关系可用下图来表示。
Probots机器人总体框图
机器人上层编程软件系统
机器人主控系统
机器人传感器系统
机器人执行系统
一、机器人主控制器设计介绍 1.主控制系统硬件框图
工作电源范围 (3.3V~12V)
键盘 (3*3) I/O口 UART0 AD0~7
PC通讯模块 USB(Device)
LCD像素屏 UART1 (128*64)
A A’ B B’
二相 步进电机
A A’ B B’
速度控制：通过时序信号的频率来达到速度控制； 方向控制：步进信号的顺序来控制；
电机驱动电路板
Vcc
GND
模拟量传感器
红外测距传感器
A
灰度传感器
2. 数字量传感器
超声测距传感器
Vcc GND SDA SCL
数字量传感器
光电传感器扩展模块
模拟量传感器扩展模块
3.全复眼
全复眼正面
全复眼反面
4.灰度阵列
三、 机器人执行系统
1.直流电机
M
M
直流电机正转
直流电机反转
直流电机的调速 通过改变加在电机两端直流电压大小来调整转动速度； 常用调速方法：脉宽调制
（2）步进电机驱动电路
步进电机通常有两种基本类型：一是单极性步进电机，通常也称为 四相步进电机；二是双极性步进电机，通常也称为两相步进电机；一般 而言，在机器人中用的步进电机为双极性步进电机，它的扭力比单极性 大，精度比单极性的高，一般可以达到1.8o，甚至到0.9o。 双极性步进电机的工作方式一般有三种：一是单拍工作方式 （扭力小，精度1.8o ）；二是双拍工作方式（经常使用，精度达到 1.8o）；三是半拍工作方式（精度0.9o）；
电机转子均匀分布着很多小齿，定子齿有三个励磁绕阻，其几何轴线依 次分别与转子齿轴线错开。0、1/3て、2/3て,（相邻两转子齿轴线间的距离为 齿距以て表示），即A与齿1相对齐，B与齿2向右错开1/3て，C与齿3向右错 开2/3て，A'与齿5相对齐，（A'就是A，齿5就是齿1）下面是定转子的展开图：
C8051F360
A/D接口(8路)
PWM0~5 SPI 语音模块 输出接口 (6路PWM) I2C I2C接口(8路)
主控制系统电路图分析
见电路图
基于51（C8051F360）单片机的机器人看控制器
2.主控制系统软件框图
应用软件
实时操作系统
微处理器硬件抽象
硬件设备驱动
二、 机器人传感器系统 1. 模拟量传感器