基于单片机的轮式机器人控制系统

ByGrith4

+ P" ~. z  z0 z8 I摘要:设计了一-种基于单片机的轮式机器人导航控制系统，介绍了系统的工作原理和结构。运行试验表明，导航控制
系统工作稳定可靠，满足轮式机器人的运行要求。

关键词:单片机: PWM;模糊控制:机器人


( }" V3 ]. }& u0引言
8 z* w! E, Y) z  i! l轮式机器人作为一项比较实用的技术，在工业、
农业、医疗和人民生活等领域具有巨大的应用前景。
* K: F. ?- Q* E( U; ?: K( \* W导航控制系统是轮式机器人不可缺少的重要部分，它
要解决三方面的问题:一是机器人在空间的位置、方
0 G; X/ ^0 B; f) c( G# L向、环境信息的精确检测;二是所获得信息的分析及
2 U5 P* X7 h8 u5 _4 K% F环境模型的建立;三是使机器人安全行走的路径规
, d0 L+ ~2 n7 ?9 Y, ?, O' ~4 i划。
# }2 C6 k9 A+ M: ^- L本文所设计轮式机器人导航控制系统采用四轮差.
速转向式的机械机构:前面两个轮是驱动轮，由两台
3 E: A* {( [% z/ S0 X+ w2 d0 Y自带减速器(65:1)的它励式直流电机驱动，后面
两个轮是随动轮。这样，通过控制两个驱动轮的转
速，就可以使机器人按照要求的方向和速度移动。行
走轨迹的诱导信号由埋设在地下通有高频电流的电磁
诱导线产生，机器人身上对称安装两个电磁感应传感
器，其接受的电磁信号强度的差异可以反映其偏离路
径的程度，单片机控制系统根据这种偏差来调节行走
的路径。
3 O1 c7 |+ }& p- i; b* {1导航控制 系统的硬件组成
轮式机器人导航控制系统的硬件组成如图1所
示。整个系统由三部分组成，即:由单片机AT89C52
% I/ _6 M0 I# K+ @构，成的单片机应用系统:由电磁感应传感器、放大调
3 \/ n; P. S- v3 Y! j理电路和A/D转换电路构成的前向通道:由互锁保
护和PWM直流调速电路构成的后向通道。工作时，
由电磁感应传感器检测机器人的位置，经过放大调理
电路和A/D转换，将位置信号送入单片机;单片机
将位置信号进行数字滤波，与系统设定值进行比较,
, G" ^1 y& a( n' I- E按照模糊控制算法进行运算，通过输出PWM信号去
控制直流电动机按照--定的速度转动，带动机器人沿
诱导线的甄荐趣。
& ?5 @" w. w! a8 }! T3 Z1.1 单片机应用系统
在整个单片机控制系统中，CPU既是运算处理
中心，又是控制中心，是最关键的器件。本系统中选
用与MCS-51系列完全兼容的AT89C52单片机，它
是一种低功耗、高性能、CMOS八位微处理器。
AT89C52可构成真正的单片机最小应用系统，缩小系
  V. d) i& N- @- [& t, H统体积，提高系统可靠性，降低系统成本。
本系统的键盘显示接口电路采用专用的接口芯片
& Q- S; l8 Q# O" U8279。它是Intel公司生产的8位微处理器键盘/显示
通用接口芯片，其主要功能是:接收来自键盘的输入
4 `9 c3 t  N. Y- R# n2 U6 u7 [, W% [数据并作预处理以及对数据显示的管理和显示器的控
4 f- z  s1 C: t8 m: s* W制。系统采用8279管理键盘和显示器，可减轻CPU
的负担，充分提高CPU的工作效率，可减少软件编
  I8 ~% e* U+ Z程工作量，而且显示稳定。
1.2 前向通道电路
磁感应传感器是将测头线圈放置在通有交变电流.
7 p$ N, ^% g0 b( R, e2 k的导线附近，线圈中将产生感应电动势。感应电动势.
与线圈至导线的距离成反比。但是由于感应电动势信
号比较微弱，必须经过放大，增大其幅值。由于感应
电动势信号比较微弱，必须经过放大，增大其幅值。


8 c5 B7 o! p7 R4 q! v: r附件下载：

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

8 v0 H8 Q" J5 E/ j+ V
; E- L1 Q5 ^# n

232wwwws

在整个单片机控制系统中，CPU既是运算处理中心，又是控制中心，是最关键的器件。