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摘 要： 正確認識競步機器人的設計制作以及在對它的應用中有什么新的發展制度呢?本文是一篇工程設計論文。現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動器,其工作原理是:控制信號由接收機的通道進入信號調制芯片,獲得直流偏置電壓。 摘 要
正確認識競步機器人的設計制作以及在對它的應用中有什么新的發展制度呢?本文是一篇工程設計論文。現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動器,其工作原理是:控制信號由接收機的通道進入信號調制芯片,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。本系統以競賽任務為驅動,采用模塊化設計,軟件用C語言編寫。
關鍵詞：ATmega16單片機,SR-403P舵機,工程設計論文
1、設計思路和標準
該機器人以ATmega16單片機為主控,主體由6個舵機組成,在機械結構方面通過理論驗證,模仿人的走路姿勢及關節動作,分析設計合理的腿部構造,使機器人能夠穩定、快速的完成競賽要求的動作。
工程設計：《機械設計與研究》，《機械設計與研究》(雙月刊)創刊于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《機械設計與研究》雜志社出版，并增加了上海協昌有限公司為第3主辦單位，主編為黃步玉教授、常務主編為鄒慧君教授、編委會主任為謝繩武教授。
2、系統組成及工作原理
本系統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動,實現競步機器人規定的動作。系統結構框圖如圖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,實現片內Flash及EEPROM的在系統編程[2]。以并口ISP下載線為開發工具,結合第三方軟件如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,三態輸出,由PC機電源供電。該器件的主要作用是,在執行下載操作時,令DB25的D3D2=00,74HC244各緩沖器均處于工作狀態,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,傳輸數據。下載完成后,令D3D2=11,74HC244各緩沖器處于高阻態,真正實現在線編程功能。
3.2 舵機控制電路
它內部有一個基準電路,產生周期為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動芯片決定電機的正反轉。當電機轉速一定時,通過級聯減速齒輪帶動電位器旋轉,使得電壓差為0,電機停止轉動。
4、軟件設計
本系統的軟件用C語言編寫,主程序完成系統硬件的初始化、子程序調用等功能。主程序、動作子程序如圖2、圖3所示。
結語
實踐證明,本文所設計的競步機器人運行穩定、任務目標實現效果良好。通過改進機器人硬件結構,結合專用調試軟件即可以實現機器人翻轉、倒立、邁步等規定動作。