自动机器人是机器人发展的重要方向,自动机器人自主寻路和避障以及执行相应的命令、多个机器人协调工作是机器人研究的重点。本课题的运动系统方案中,涉及到三个机器人的协调工作,两个手控机器人抬着一个自动机器人运动,通过预先设置的障碍后到达指定地点由自动机器人完成击鼓动作。对自动机器人控制系统的设计和研究,是本课题的主要研究内容和目标。控制系统是自动机器人的核心部分,涉及到多个功能模块的设计、配合以及程序的编制。控制系统的优劣决定着整个机器人的使用情况及运行效果。首先,本文根据自动机器人的工作需求,深入研究分析各种控制对象,明确各控制对象的功能及作用,拟订了基于新华龙C8051F310/340单片机的控制系统总体设计方案。其次,研究设计了系统的控制框架、硬件及软件结构。确定了以直流电机配合舵机使用的驱动系统,设计了齿轮齿条的升降机构、非等距差速行驶的运动方案。研究了稳压电源模块、继电器控制模块、伺服舵机控制模块,直流电机功率放大驱动电路模块的结构组成。再次,利用倾角传感器,实现自动机器人主轴和地面保持垂直,解决了机器人在上下坡过程中重心不能偏移的问题。并对各个子系统模块的硬件接口进行了设计,完成了对实现各模块作用的软件部分的程序编制,给出了PID控制器的算法研究,同时还就系统抗干扰措施及控制系统的软件关键技术进行了研究。最后,建立了实验验证系统,通过机器人顺利击鼓的实验结果,验证了系统中运动方案,电路设计、控制算法、软硬件模块程序设计的正确性,以及整个控制系统中其它能单元的实效性和可靠性。