發(fā)布時(shí)間：2016-02-23所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 正確認(rèn)識(shí)競(jìng)步機(jī)器人的設(shè)計(jì)制作以及在對(duì)它的應(yīng)用中有什么新的發(fā)展制度呢?本文是一篇工程設(shè)計(jì)論文。現(xiàn)在舵機(jī)控制效果決定競(jìng)步機(jī)器人整體運(yùn)動(dòng)性能。舵機(jī)是一種位置伺服的驅(qū)動(dòng)器,其工作原理是:控制信號(hào)由接收機(jī)的通道進(jìn)入信號(hào)調(diào)制芯片,獲得直流偏置電壓。 摘 要
正確認(rèn)識(shí)競(jìng)步機(jī)器人的設(shè)計(jì)制作以及在對(duì)它的應(yīng)用中有什么新的發(fā)展制度呢?本文是一篇工程設(shè)計(jì)論文。現(xiàn)在舵機(jī)控制效果決定競(jìng)步機(jī)器人整體運(yùn)動(dòng)性能。舵機(jī)是一種位置伺服的驅(qū)動(dòng)器,其工作原理是:控制信號(hào)由接收機(jī)的通道進(jìn)入信號(hào)調(diào)制芯片,獲得直流偏置電壓。
摘 要：本文介紹一種競(jìng)步機(jī)器人,以ATmega16單片機(jī)為核心控制器,通過(guò)單片機(jī)控制輸出PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)SR-403P舵機(jī)工作,使競(jìng)步機(jī)器人能夠做出符合比賽要求、難度較高的動(dòng)作。本系統(tǒng)以競(jìng)賽任務(wù)為驅(qū)動(dòng),采用模塊化設(shè)計(jì),軟件用C語(yǔ)言編寫。
關(guān)鍵詞：ATmega16單片機(jī),SR-403P舵機(jī),工程設(shè)計(jì)論文
1、設(shè)計(jì)思路和標(biāo)準(zhǔn)
該機(jī)器人以ATmega16單片機(jī)為主控,主體由6個(gè)舵機(jī)組成,在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面通過(guò)理論驗(yàn)證,模仿人的走路姿勢(shì)及關(guān)節(jié)動(dòng)作,分析設(shè)計(jì)合理的腿部構(gòu)造,使機(jī)器人能夠穩(wěn)定、快速的完成競(jìng)賽要求的動(dòng)作。
工程設(shè)計(jì)：《機(jī)械設(shè)計(jì)與研究》，《機(jī)械設(shè)計(jì)與研究》(雙月刊)創(chuàng)刊于1984年6月，由上海市機(jī)械工程學(xué)會(huì)、上海交通大學(xué)主辦。1984-1987年4年內(nèi)由上海交通大學(xué)出版社出版，每年6期，主編為黃步玉教授、編委會(huì)主任為沈瓏教授。1989年起改由《機(jī)械設(shè)計(jì)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(huì)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(jī)控制電路板的焊接等。軟件主要完成機(jī)器人動(dòng)作程序編輯調(diào)試與下載等功能[1]。機(jī)器人獨(dú)立運(yùn)行后通過(guò)ATmega16單片機(jī)控制輸出PWM信號(hào)來(lái)控制舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)競(jìng)步機(jī)器人規(guī)定的動(dòng)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(guò)連接PC機(jī)并口和AVR單片機(jī)的串行SPI總線,實(shí)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(kāi)發(fā)工具,結(jié)合第三方軟件如ICC AVR6.31進(jìn)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(jī)電源供電。該器件的主要作用是,在執(zhí)行下載操作時(shí),令DB25的D3D2=00,74HC244各緩沖器均處于工作狀態(tài),PC機(jī)并口上的D4、D5、D7、ACK幾個(gè)信號(hào)分別通過(guò)各自的緩沖器與單片機(jī)上SCK、MOSI 、RESET、MISO幾個(gè)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(shí)現(xiàn)在線編程功能。
3.2 舵機(jī)控制電路
它內(nèi)部有一個(gè)基準(zhǔn)電路,產(chǎn)生周期為20ms,寬度為1.5ms的基準(zhǔn)信號(hào),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(fù)輸出到電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片決定電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí),通過(guò)級(jí)聯(lián)減速齒輪帶動(dòng)電位器旋轉(zhuǎn),使得電壓差為0,電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
4、軟件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)的軟件用C語(yǔ)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(dòng)作子程序如圖2、圖3所示。
結(jié)語(yǔ)
實(shí)踐證明,本文所設(shè)計(jì)的競(jìng)步機(jī)器人運(yùn)行穩(wěn)定、任務(wù)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)效果良好。通過(guò)改進(jìn)機(jī)器人硬件結(jié)構(gòu),結(jié)合專用調(diào)試軟件即可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人翻轉(zhuǎn)、倒立、邁步等規(guī)定動(dòng)作。
