基于AVR單片機(jī)的移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、移動(dòng)機(jī)器人是一種能夠通過傳感器感知外界環(huán)境和自身狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)在有障礙物的環(huán)境中面向目標(biāo)的自主運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)一定作業(yè)功能的機(jī)器人系統(tǒng)。作為機(jī)器人研究領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，移動(dòng)機(jī)器人一直是國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)之一，具有很高的軍事、工業(yè)和商業(yè)價(jià)值。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)機(jī)器人所具有的優(yōu)勢(shì)越來越受到世界各國(guó)普遍關(guān)注和重視，日益成為各國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)核心技術(shù)。
　　 控制系統(tǒng)作為整個(gè)移動(dòng)機(jī)器人的核心，對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的平穩(wěn)運(yùn)行起著十分關(guān)鍵的作用。移動(dòng)機(jī)器人要

2、實(shí)現(xiàn)精確化、實(shí)時(shí)化的控制，必須依賴先進(jìn)的控制策略和性能優(yōu)良的控制系統(tǒng)以及高速的微處理器。按照設(shè)計(jì)要求，本文選定ATMEL公司的AVR系列單片機(jī)ATmega128為核心，設(shè)計(jì)并完成了一套移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)。機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了平面內(nèi)的任意角度的移動(dòng)，機(jī)械手可以對(duì)前方一定范圍內(nèi)的目標(biāo)進(jìn)行抓取，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)和控制能力。論文的主要內(nèi)容有：
　　 首先，論文綜述了移動(dòng)機(jī)器人的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及移動(dòng)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)介紹了本文

3、的選題背景、主要研究?jī)?nèi)容和研究意義。隨后，簡(jiǎn)單介紹了一下移動(dòng)機(jī)器人的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
　　 其次，采用模塊化的設(shè)計(jì)思想進(jìn)行移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)。以ATmega128為核心，把控制系統(tǒng)分為微控制器模塊、舵機(jī)及傳感器驅(qū)動(dòng)模塊、電源模塊等，并對(duì)各模塊進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和分析。微控制器模塊主要進(jìn)行各種信息、數(shù)據(jù)的處理，協(xié)調(diào)系統(tǒng)中各功能模塊完成預(yù)定的任務(wù)；驅(qū)動(dòng)模塊主要負(fù)責(zé)控制驅(qū)動(dòng)舵機(jī)和傳感器，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的動(dòng)作以及傳感器的數(shù)據(jù)采集；電源

4、模塊負(fù)責(zé)整個(gè)移動(dòng)機(jī)器人的電源供給，由12V可充電鎳氫電池和調(diào)壓電路構(gòu)成。接下來根據(jù)原理圖進(jìn)行PCB的設(shè)計(jì)。
　　 再次，在硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行軟件程序設(shè)計(jì)。根據(jù)系統(tǒng)的功能要求詳細(xì)介紹了各模塊的流程及部分程序代碼，并利用WinAVR軟件進(jìn)行程序的編譯，生成用于調(diào)試及下載的目標(biāo)文件。
　　 最后，進(jìn)行硬件電路調(diào)試與軟件程序仿真，對(duì)于出現(xiàn)的問題及時(shí)解決，并做了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)演示機(jī)器人的功能。仿真結(jié)果和機(jī)器人實(shí)際運(yùn)行驗(yàn)證了系統(tǒng)設(shè)計(jì)效