發(fā)布時間：2016-02-23所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 正確認識競步機器人的設(shè)計制作以及在對它的應用中有什么新的發(fā)展制度呢?本文是一篇工程設(shè)計論文。現(xiàn)在舵機控制效果決定競步機器人整體運動性能。舵機是一種位置伺服的驅(qū)動器,其工作原理是:控制信號由接收機的通道進入信號調(diào)制芯片,獲得直流偏置電壓。 摘 要
正確認識競步機器人的設(shè)計制作以及在對它的應用中有什么新的發(fā)展制度呢?本文是一篇工程設(shè)計論文。現(xiàn)在舵機控制效果決定競步機器人整體運動性能。舵機是一種位置伺服的驅(qū)動器,其工作原理是:控制信號由接收機的通道進入信號調(diào)制芯片,獲得直流偏置電壓。
摘 要：本文介紹一種競步機器人,以ATmega16單片機為核心控制器,通過單片機控制輸出PWM信號驅(qū)動SR-403P舵機工作,使競步機器人能夠做出符合比賽要求、難度較高的動作。本系統(tǒng)以競賽任務(wù)為驅(qū)動,采用模塊化設(shè)計,軟件用C語言編寫。
關(guān)鍵詞：ATmega16單片機,SR-403P舵機,工程設(shè)計論文
1、設(shè)計思路和標準
該機器人以ATmega16單片機為主控,主體由6個舵機組成,在機械結(jié)構(gòu)方面通過理論驗證,模仿人的走路姿勢及關(guān)節(jié)動作,分析設(shè)計合理的腿部構(gòu)造,使機器人能夠穩(wěn)定、快速的完成競賽要求的動作。
工程設(shè)計：《機械設(shè)計與研究》，《機械設(shè)計與研究》(雙月刊)創(chuàng)刊于1984年6月，由上海市機械工程學會、上海交通大學主辦。1984-1987年4年內(nèi)由上海交通大學出版社出版，每年6期，主編為黃步玉教授、編委會主任為沈瓏教授。1989年起改由《機械設(shè)計與研究》雜志社出版，并增加了上海協(xié)昌有限公司為第3主辦單位，主編為黃步玉教授、常務(wù)主編為鄒慧君教授、編委會主任為謝繩武教授。
2、系統(tǒng)組成及工作原理
本系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分。硬件部分主要完成ISP下載電路連接、舵機控制電路板的焊接等。軟件主要完成機器人動作程序編輯調(diào)試與下載等功能[1]。機器人獨立運行后通過ATmega16單片機控制輸出PWM信號來控制舵機的轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)競步機器人規(guī)定的動作。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
3、主要硬件電路
3.1 ISP下載電路
該下載電路通過連接PC機并口和AVR單片機的串行SPI總線,實現(xiàn)片內(nèi)Flash及EEPROM的在系統(tǒng)編程[2]。以并口ISP下載線為開發(fā)工具,結(jié)合第三方軟件如ICC AVR6.31進行下載操作。并口ISP下載線由74HC244組成,74HC244為八緩沖器,三態(tài)輸出,由PC機電源供電。該器件的主要作用是,在執(zhí)行下載操作時,令DB25的D3D2=00,74HC244各緩沖器均處于工作狀態(tài),PC機并口上的D4、D5、D7、ACK幾個信號分別通過各自的緩沖器與單片機上SCK、MOSI 、RESET、MISO幾個引腳相接,傳輸數(shù)據(jù)。下載完成后,令D3D2=11,74HC244各緩沖器處于高阻態(tài),真正實現(xiàn)在線編程功能。
3.2 舵機控制電路
它內(nèi)部有一個基準電路,產(chǎn)生周期為20ms,寬度為1.5ms的基準信號,將獲得的直流偏置電壓與電位器的電壓比較,獲得電壓差輸出,電壓差的正負輸出到電機驅(qū)動芯片決定電機的正反轉(zhuǎn)。當電機轉(zhuǎn)速一定時,通過級聯(lián)減速齒輪帶動電位器旋轉(zhuǎn),使得電壓差為0,電機停止轉(zhuǎn)動。
4、軟件設(shè)計
本系統(tǒng)的軟件用C語言編寫,主程序完成系統(tǒng)硬件的初始化、子程序調(diào)用等功能。主程序、動作子程序如圖2、圖3所示。
結(jié)語
實踐證明,本文所設(shè)計的競步機器人運行穩(wěn)定、任務(wù)目標實現(xiàn)效果良好。通過改進機器人硬件結(jié)構(gòu),結(jié)合專用調(diào)試軟件即可以實現(xiàn)機器人翻轉(zhuǎn)、倒立、邁步等規(guī)定動作。
