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仿人机器人综合了多门基础学科,代表机器人研究的尖端科技,是当前机器人研究领域最活跃的研究方向之一,受到世界各国普遍关注和重视。随着现代科学技术的飞速发展和社会的进步,对机器人的性能提出更高的要求。国内外普遍采用以单片机或DSP作为控制系统的微处理器来实现机器人的控制,但由于用单片机或DSP控制机器人占用接口资源较多,所需外围元器件也较多,因而对整个系统的稳定性和可靠性有较大影响。基于上述因素,论文设计了一个基于S3C44BOX微处理器的结构开放、模块化、实时性好、多任务处理、远程无线遥控的机器人控制系统。该嵌入式控制系统采用μC/OS-II实时操作系统,实现了多任务的实时调度,较好的保证了控制系统对实时性的需求。系统包括传感器信号采集模块、无线收发模块、电机PWM控制模块、电源模块、上位机控制等模块。本研究主要内容如下:
⑴设计实现了基于S3C44BOX的仿人机器人控制系统。包括CPU的选择、I/O口设定、各部分接口电路的设计等。
⑵把在控制领域应用广泛的μC/OS-II操作系统,成功地移植到S3C44BOX微控制器实现了系统的实时多任务调度。
⑶在Microsoft Virtual Studio2005环境中,利用DirectInput组件对摇杆输入装置进行编程,实现了摇杆信号检测。
⑷完成了PWM信号程序设计,实现了对机器人舵机的角度控制。最终实现了摇杆对机器人的无线远程控制。