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【摘要】随着科学技术的发展,在现代企业中机器人的应用越来越多。机器人的应用大大提升了工作效率和工作质量,对生产力的发展有着重要的作用。基于mega8的小型机器人是现在小型机器人中一种应用较多的机器人,该种机器人在众多行业中都有著广泛的应用。笔者将结合mega8的相关技术对基于mega8的机器人的整体控制系统、基于mega8的硬件控制系统、以及相关的控制系统的软件进行相关的研究,根究研究提出自己的意见和建议。
【关键词】mega8;小型机器人;控制研究
近几十年来,随着科学技术的发展,机器人开始在广泛的领用中进行应用,特别是在一些高技术含量的工程中有着重要的应用。现在小型机器人的研究是机器人研究的重点,特别是一些集成化较高的智能机器人是研究的重中之重。小型机器人主要的能量来源是机载蓄电池,其控制系统是相关的集成化微型芯片。要想实现对小型机器人的良好的控制就要有良好的控制系统。只有使小型机器人有良好的控制系统才能实现人机的良好的交互。本文中对基于mega8的小型机器人的相关控制进行研究,分析小型机器人的相关控制系统。
1基于mega8的小型机器人的整体控制
现在的小型机器人主要是由传感装置、无线通讯装置、电动机驱动装置、计算机图像处理装置等构成。小型机器人的控制主要是通过微型处理器进行控制。基于mega8的小型机器人主要的组成部分是:mega8微型处理器、无线通讯控制装置、PWM驱动控制装置、PWM脉冲分配装置、能源供给装置。基于mega8的小型机器人的控制系统的工作模式如下:首先小型机器人利用自身携带的速度传感器、图像采取装置等对外界的各种信息进行采集,然后相关的信息通过相关的无线通讯装置将外部信息上传到上位机,上位机在短时间内对上传的数据信息进行处理,形成相应的指令,这种指令再通过无线通讯装置将这种指令传输到mega8微型处理器,mega8处理器对指令信息进行读取和存储,从而使机器人完成相关操作。同时基于mega8的小型机器人还能实现对运行故障的处理。
2基于mega8小型机器人的硬件控制系统
2.1无线通讯控制系统
无线通讯系统是小型机器人的信息传输系统,对小型机器人的正常运行有着重要的作用。基于mega8的小型机器人主要是通过相应的窜口进行无线电信息传输。基于mega8的无线通讯系统采用的是稳定性高、通讯频率高、易于安装的PTR2000作为通讯系统的无线接收/发送模块。该种发射器的芯片内部电路分为两部分:发射电路和接收电路。PTR2000无线电发收装置要与单片机连接实现对信息的接收和发送,单片机可以利用自身的I/O接口实现对发射模块、低功耗模式、频道转换的控制。在具体的信息传递过程中mega8的单片机进行相关数据的处理,然后传输给相应的PTR2000模块使其将相关的信息转换成射频信号再发射到计算机中的PTR2000,计算机中的相关模块将射频信号转换成单片机能够识别的TTL信号。
2.2速度控制系统
小型机器人一般要求有精准的控制,其中一个最重要的就是对小型机器人的速度控制。小型机器人的速度的调节可以通过控制机载电动机的转速来实现。基于mega8的小型机器人的速度调节和控制装置主要是通过速度传感器、PWM信号产生器、算法软件、电动机驱动装置来实现。具体的速度调控如下:小型计算机的系统将速度进行相关的处理和分析转换成与之对应的控制电压信号,这个控制电压信号就通过控制PWM装置来实现对电动机转速的调节,这种将速度转换成电压信号的速度调节装置是一种调控速度较快、精度较高的速度调控系统。
2.3电动机的驱动装置
在基于mega8的小型机器人当中有三条PWM输出,其中的两条PWM是用来实现对电机的控制,一条PWM是用来实现对前进电机的控制,一条是实现对导向电机的控制。在控制系统当中从单片机输出的信号不能直接被电动机驱动系统所识别,所以要通过相关的装置对信号进行转变处理。在基于mega8的小型机器人的电动机控制系统当中采用的是L298双H桥驱动器。在基于mega8的实际电路当中需要将单片机PWM中输出的信号转换成相关的逻辑信号,然后传输给L298双H桥驱动器。同时小型机器人的体积一般都较小,所以在相关的控制系统中都选取了集成性较高的驱动程序。
3基于mega8小型机器人的系统控制软件
3.1系统的主程序
在基于mega8的小型机器人当中,主程序的主要作用是实现设置中断向量、堆栈,对一些具有特殊功能的存储器进行初始化处理,设置相关的通讯频率。基于mega8的小型机器人主程序的控制系统的核心算法PID算法。主程序会对上位机中相关的信息进行循环读取,其中包括相关的速度传感器获取的速度信息的读取和理信息存储。主程序在小型机器人的控制系统当中有着重要的作用,基于mega8的小型机器人的控制系统的主程序的设计中对相关的模块进行了良好的衔接控制,使各部分之间能够良好的配合。
3.2无线通讯中断控制程序
基于mega8的小型机器人的无线电中断控制程序能够实现对相关传输信息的检验、对相关的控制指令进行确认等,有着重要的作用。小型机器人的无线通讯控制系统要对所有的检验码进行校对,只有所有的检验码无误时才能接受相关的控制指令。无线通讯系统当中的发射器PWM2000是由与之连接的单片机mega8进行相关的控制。
3.3速度与电量监控中断装置
基于mega8的小型机器人的速度和电量监控终端系统能够对机器人的相关速度和电量信息进行周期性的读取,并对电池的情况进行检测,根据电池的运行情况进行良好的控制。同时速度与电量监控中断装置设置了中断周期,能够防止机器人因为电池电量不足而不能正常运行。这套系统的控制是一种指令性控制模块,有报警和监控功能。
4小结
基于mega8的小型机器人是一种应用较为广泛的小型机器人,其中的硬件控制系统和相关的控制装置软件的设计都是符合小型机器人的控制方式。本文中对基于mega8的小型机器人的控制系统进行了分析,希望可以对基于mega8的小型机器人的控制研究有一定的帮助。
【参考文献】
[1]彭应龙.许瑛.梁静强.张仲宇 基于AT89S52的移动机器人控制系统设计[J].南昌航空工业学院学报(自然科学版)2006,(4):104-105.
[2]于莲芝.愈令蔚.刘国现.微小气动机器人的移动控制.[J]控制工程2010,(2):102-103.
[3]马立.荣伟彬.孙立宁.龚振邦.面向光学精密装配的微操作机器人.[J] -机械工程学报2009,(2):89-92.
【关键词】mega8;小型机器人;控制研究
近几十年来,随着科学技术的发展,机器人开始在广泛的领用中进行应用,特别是在一些高技术含量的工程中有着重要的应用。现在小型机器人的研究是机器人研究的重点,特别是一些集成化较高的智能机器人是研究的重中之重。小型机器人主要的能量来源是机载蓄电池,其控制系统是相关的集成化微型芯片。要想实现对小型机器人的良好的控制就要有良好的控制系统。只有使小型机器人有良好的控制系统才能实现人机的良好的交互。本文中对基于mega8的小型机器人的相关控制进行研究,分析小型机器人的相关控制系统。
1基于mega8的小型机器人的整体控制
现在的小型机器人主要是由传感装置、无线通讯装置、电动机驱动装置、计算机图像处理装置等构成。小型机器人的控制主要是通过微型处理器进行控制。基于mega8的小型机器人主要的组成部分是:mega8微型处理器、无线通讯控制装置、PWM驱动控制装置、PWM脉冲分配装置、能源供给装置。基于mega8的小型机器人的控制系统的工作模式如下:首先小型机器人利用自身携带的速度传感器、图像采取装置等对外界的各种信息进行采集,然后相关的信息通过相关的无线通讯装置将外部信息上传到上位机,上位机在短时间内对上传的数据信息进行处理,形成相应的指令,这种指令再通过无线通讯装置将这种指令传输到mega8微型处理器,mega8处理器对指令信息进行读取和存储,从而使机器人完成相关操作。同时基于mega8的小型机器人还能实现对运行故障的处理。
2基于mega8小型机器人的硬件控制系统
2.1无线通讯控制系统
无线通讯系统是小型机器人的信息传输系统,对小型机器人的正常运行有着重要的作用。基于mega8的小型机器人主要是通过相应的窜口进行无线电信息传输。基于mega8的无线通讯系统采用的是稳定性高、通讯频率高、易于安装的PTR2000作为通讯系统的无线接收/发送模块。该种发射器的芯片内部电路分为两部分:发射电路和接收电路。PTR2000无线电发收装置要与单片机连接实现对信息的接收和发送,单片机可以利用自身的I/O接口实现对发射模块、低功耗模式、频道转换的控制。在具体的信息传递过程中mega8的单片机进行相关数据的处理,然后传输给相应的PTR2000模块使其将相关的信息转换成射频信号再发射到计算机中的PTR2000,计算机中的相关模块将射频信号转换成单片机能够识别的TTL信号。
2.2速度控制系统
小型机器人一般要求有精准的控制,其中一个最重要的就是对小型机器人的速度控制。小型机器人的速度的调节可以通过控制机载电动机的转速来实现。基于mega8的小型机器人的速度调节和控制装置主要是通过速度传感器、PWM信号产生器、算法软件、电动机驱动装置来实现。具体的速度调控如下:小型计算机的系统将速度进行相关的处理和分析转换成与之对应的控制电压信号,这个控制电压信号就通过控制PWM装置来实现对电动机转速的调节,这种将速度转换成电压信号的速度调节装置是一种调控速度较快、精度较高的速度调控系统。
2.3电动机的驱动装置
在基于mega8的小型机器人当中有三条PWM输出,其中的两条PWM是用来实现对电机的控制,一条PWM是用来实现对前进电机的控制,一条是实现对导向电机的控制。在控制系统当中从单片机输出的信号不能直接被电动机驱动系统所识别,所以要通过相关的装置对信号进行转变处理。在基于mega8的小型机器人的电动机控制系统当中采用的是L298双H桥驱动器。在基于mega8的实际电路当中需要将单片机PWM中输出的信号转换成相关的逻辑信号,然后传输给L298双H桥驱动器。同时小型机器人的体积一般都较小,所以在相关的控制系统中都选取了集成性较高的驱动程序。
3基于mega8小型机器人的系统控制软件
3.1系统的主程序
在基于mega8的小型机器人当中,主程序的主要作用是实现设置中断向量、堆栈,对一些具有特殊功能的存储器进行初始化处理,设置相关的通讯频率。基于mega8的小型机器人主程序的控制系统的核心算法PID算法。主程序会对上位机中相关的信息进行循环读取,其中包括相关的速度传感器获取的速度信息的读取和理信息存储。主程序在小型机器人的控制系统当中有着重要的作用,基于mega8的小型机器人的控制系统的主程序的设计中对相关的模块进行了良好的衔接控制,使各部分之间能够良好的配合。
3.2无线通讯中断控制程序
基于mega8的小型机器人的无线电中断控制程序能够实现对相关传输信息的检验、对相关的控制指令进行确认等,有着重要的作用。小型机器人的无线通讯控制系统要对所有的检验码进行校对,只有所有的检验码无误时才能接受相关的控制指令。无线通讯系统当中的发射器PWM2000是由与之连接的单片机mega8进行相关的控制。
3.3速度与电量监控中断装置
基于mega8的小型机器人的速度和电量监控终端系统能够对机器人的相关速度和电量信息进行周期性的读取,并对电池的情况进行检测,根据电池的运行情况进行良好的控制。同时速度与电量监控中断装置设置了中断周期,能够防止机器人因为电池电量不足而不能正常运行。这套系统的控制是一种指令性控制模块,有报警和监控功能。
4小结
基于mega8的小型机器人是一种应用较为广泛的小型机器人,其中的硬件控制系统和相关的控制装置软件的设计都是符合小型机器人的控制方式。本文中对基于mega8的小型机器人的控制系统进行了分析,希望可以对基于mega8的小型机器人的控制研究有一定的帮助。
【参考文献】
[1]彭应龙.许瑛.梁静强.张仲宇 基于AT89S52的移动机器人控制系统设计[J].南昌航空工业学院学报(自然科学版)2006,(4):104-105.
[2]于莲芝.愈令蔚.刘国现.微小气动机器人的移动控制.[J]控制工程2010,(2):102-103.
[3]马立.荣伟彬.孙立宁.龚振邦.面向光学精密装配的微操作机器人.[J] -机械工程学报2009,(2):89-92.