基于AVR和STM32的仿生六足机器人控制系统

本文设计了一种以Arduino为开发平台的控制系统,该控制系统以ATmega328P为主机控制芯片,以STM32F103C8T6为从机控制芯片,并通过串口方式实现通信,集两款控制芯片的优势于一体.本文主要介绍了控制系统的硬件组成和软件算法.经过实物试验,仿生六足机器人可以实现姿态自动调整、稳定行走以及自主避障.本研究内容可为相关领域研究工作提供参考与借鉴.     

基于STM32和Android的桌面型码垛机器人控制系统设计

针对我国缺乏具有自主知识产权的低成本码垛机器人这一现状,设计了基于STM32和Android的桌面型码垛机器人控制系统。首先介绍了桌面型码垛机器人的机械结构,然后以STM32F103RCT6微处理器为主控制系统核心,以Android为平台开发了客户端作为示教控制系统,同时根据码垛机器人的需求,完成了对整个控制系统的设计。实际运行效果表明,系统工作稳定、制造成本低、使用灵活。     

基于STM32的码垛机器人控制系统的设计

近年来,码垛机器人获得了飞速发展,码垛机器人的应用在实际生产中有着十分重要的意义。在充分研究国内外码垛机人的基础上,设计了基于STM32的码垛机器人控制系统。码垛机器人首先应用D-H法建立机器人运动学模型,并给出逆运动学方程,并对工业码垛机器人进行轨迹规划。然后以STM32F407ZET6微处理器为核心设计工业码垛机器人伺服电机和伺服驱动器的硬件控制器电路以及对整个控制系统进行程序设计并实现。     

六足步行机器人控制系统研究

六足机器人是一种具有多支链与时变拓扑结构的特种机器人,该类机器人能够在复杂环境中稳定行走,长期以来一直是国内外机器人研究领域的热点之一。本文从仿生角度出发,归纳六足机器人稳定行走的三种方式;根据六足机器人各足支撑点围成的多边形区域与机体重心在其投影的关系来评定六足机器人行走稳定性,为实现六足机器人稳定性行走提供理论依据;最后根据机器人控制精度增加和智能力减少的原则,以分级递阶的方式设计六足机器人的运动控制系统。     

擂台机器人控制系统设计

擂台机器人因其激烈的对抗性和多样化的结构设计,具有极好的竞技性和观赏性,已成为各大高校研制的热点。针对现有擂台机器人控制系统采集误差较大、数据处理速度缓慢、目标信号应答效率低下等问题,设计了一套基于STM32的擂台机器人控制系统。系统设计主要包括目标检测模块采集对方机器人信号、STM32处理器对采集的数据进行处理、STM32处理器通过控制驱动器控制直流减速电机输出、人机交互模块将采集的数据进行显示这4部分内容。通过大量比赛和试验验证表明,该系统整体简洁高效、对目标的识别率较高、能够准确识别对方机器人的位置和距离,并能够快速作出相应的应答。     

基于STM32的机器人自主移动控制系统设计

针对类车机器人自主移动的问题,首先在非完整约束系统下建立类车机器人低速移动过程的运动学模型和动力学模型,选用适合基础性类车移动机器人研究的自行车模型进行状态分析;在混合式体系结构下用STM32作为机器人自主移动控制系统的核心,给出控制系统框图,完成硬件设计;同时完成环境定位与建图,构建动态贝叶斯网络,最终综合实现类车机器人自主移动的功能。     

仿生六足机器人多电机控制系统的研究与设计

以电机专用控制芯片F2812 DSP为核心构建了仿生六足机器人多电机控制系统.设计和编制了相应的硬件电路和软件流程,使PWM周期达到20μs左右,将机器人控制系统的整体性能大大提高;仿真实验结果证明,该控制系统运行稳定、性能可靠,为仿生六足机器人技术的进一步完善奠定了基础;所探讨的技术方法和设计思路还可为其他类型机器人的开发和研制提供借鉴和参考。     

基于ARM的清洁机器人定位控制系统设计

提出了一种基于ARM的清洁机器人定位控制系统设计方案,采用STM32F103RBT6作为核心处理器,给出了完整硬件设计方案及软件设计框架。实验结果表明,该方案完成了清洁机器人定位功能,完全达到了预期设计要求。     

基于STM32的力反馈型康复机器人控制系统设计

研究了一种基于STM32的力反馈型康复机器人控制系统的设计。采用位置传感器和扭矩传感器检测康复机器人机械臂的位置信息以及机械臂与患者的相互作用力信息,将位置信息与作用力信息送入基于ARM-M3内核的STM32微控制器进行处理,从而实现康复机器人中驱动电机的控制。该系统硬件处理电路包括了扭矩信号的信号调理单元、微控制器控制单元、电机驱动单元以及USB接口单元。经实验验证,本系统可以实现康复机器人的平稳安全的控制。     

基于UMAC的六足机器人控制系统设计

六足机器人随着任务的复杂程度不断提高,自由度也不断增多,使其控制结构也越来越复杂,给工程实现带来很大的困难.本文以中枢模式发生器(CPG)原理为基础,IPC+UMAC多轴运动控制器为核心,采用分级分布式控制结构设计六足机器人控制系统.控制系统包括6个CPG单元,每个CPG单元的输出信号控制机器人单腿的三个关节.通过CP...     

水下机器人运动控制系统设计与分析

水下机器人要求体积小、运动稳定,其控制系统更是要求功耗低、性能可靠、操作简便.本文以STM32F407作为主控单元,搭建了水下机器人运动控制系统,并对整个系统进行了软件结构设计及数据采集流程设计,对推进器进行了数据测试,建立了ROV空间运动坐标系,得出了垂直面的运动方程并以此进行了纵倾角和深度值在阶跃响应下的仿真分析,进一步证实运动控制系统的稳定性及可靠性.     

STM32的小型仿人机器人控制系统设计

仿人机器人是一种集机械、电子、控制、通信、计算机等多种技术于一体的智能系统,而控制技术是它的核心.本文设计了一款基于STM32F103芯片的小型仿人机器人控制系统.该控制系统通过输出10路PWM波实现机器人的关节运动控制,通过红外测距传感器实现机器人避障,通过姿态传感器MPU6050实现机器人的姿态测量.经过试验验证,在该系统的控制下,10自由度小型仿人机器人能够稳定行走并完成各种预期动作,且能够实现自主避障功能.     

基于STM32的力传感器信号采集与处理系统设计

用于表征机器人人机交互(HRI)过程中力学特性变化的三轴力传感器的数据需要实时采集以反馈给控制系统.考虑到交互过程中传感器的信号会受到随机噪声干扰,影响控制系统的准确性和精度.设计了一种基于运算放大器和STM32微处理器的传感器信号采集和处理系统.传感器微弱信号经放大调理后送至STM32模数转换接口,对传感器输出信号进行数字滤波,并对整个系统进行算法验证.信号分析表明:该系统有效抑制了随机干扰信号,为控制系统提供了稳定的采样精度.     

控制六足仿生机器人三角步态的研究

基于仿生学原理,在分析六足昆虫运动机理的基础上,对六足仿生机器人的三角步态运动原理进行了分析.论文涉及六腿机器人步态研究的一些基本参数的描述,讨论了用相对运动的原理研究步态的方法,结合慧鱼机器人组合包中的构件拼出六足仿生机器人.该机器人模型结构简单,设计独特,能前进和后退,且能避开小型障碍物.基于三角步态运动原理对其进行了反复实验,实验结果表明六足仿生机器人具有较好的机动性和稳定性.     

微型四旋翼飞行侦察机器人控制系统设计

针对微型四旋翼飞行侦察机器人控制系统进行研究和设计,采用基于Cortex-M4内核的32位高性能单片机STM32F405RG为控制器进行了模块化设计,主要包括动力模块、姿态检测模块、无线通信模块和无线视频传输模块,分别对各模块的硬件和软件设计进行了详细介绍.实验验证,本控制系统运行可靠、稳定.     

一种六足机器人模拟驾驶系统研究与实现

为了实现六足机器人驾驶员的模拟训练,对六足机器人模拟驾驶系统的关键技术进行了研究,进而开发了一种实时的六足机器人模拟驾驶系统.该系统在复杂系统实时仿真框架Eurosim下进行开发以保证各软、硬件模块之间的实时交互.对系统的软、硬件进行了设计,以一种有人驾驶六足机器人为原型建立了仿真模型,实现了六足机器人模拟驾驶.实验结果表明该系统能够实时地、正确地对驾驶员的操作做出反应,真实地模拟了机器人的运动.     

下肢负重外骨骼机器人的初步设计

研究设计了一种能够增强人体负重的下肢外骨骼机器人,该负重外骨骼机器人具有8个自由度,可实现髋关节的外展与内收、屈/伸运动;膝关节的屈/伸运动以及踝关节的弯曲运动;根据人体步态分析研究出各个关节的运动角度范围,结合目标负重进行结构优化设计;对机器人的结构进行简化,建立了外骨骼机器人的连杆模型,根据其几何关系,采用D-H准则对外骨骼机器人进行了数学建模;以计算机、六轴运动控制卡和STM32为核心构建了控制系统,结合ZMP (zero moment point)零力矩点稳定性判据及三次样条插值进行了步态规划,并将此步态规划应用于样机上;样机实验结果表明,此结构能够满足不同体型的人进行穿戴,并能够根据规划的步态轻松行走,验证了其结构和控制系统的合理性.     

基于STM32的六足机器人研究

本文中的六足机器人是以STM32F4为主控板,实现自主寻迹、避障以及能够语音控制机器人的动作等功能,且能够实时监控机器人前方的实况,反馈到电脑上位机或者手机APP上的一款多足智能机器人。"蜘蛛"各个部位由语音控制模块、循迹模块、超声波模块、摄像头模块等组成,全身关节由18个LD-1501MG舵机组成,用舵机控制板集成控制实现前进、后退的动作组,运用三角步态运动方式[1],实现直线、原地转圈、左右转弯和侧滑等复杂动作。     

双足机器人多电机协同控制系统设计

在双足机器人的控制中,对多路步进电机进行协同控制是核心。分析了多电机协同控制系统的研究现状,采用“ARM+FPGA”(Advanced RISC Machine,Field－Programmable Gate Array)为控制核心的系统方案,完成了多电机协同控制系统的设计。重点介绍了控制系统ARM+FPGA的系统结构,实现了STM32控制程序的设计和FPGA的硬件和软件设计。控制系统采用上下位机相结合,在PC机界面设置步进电机的运行参数,并监视各步进电机的运行状态,在STM32F103ZET6芯片和EP2C35F672C8N芯片的分工协作下完成对多个电机的协同控制。根据观察机器人的运动状态和分析PC机显示的数据,可以很明确的看出该控制系统是能够同步、协同而精确控制双足机器人中多路电机的。     

视觉导航草坪修剪机器人控制系统设计

设计了基于视觉导航的草坪修剪机器人,通过摄像头采集草坪场景的图像,利用基于深度学习的图像分割技术识别草坪已割区域和未割区域,提取区域间的分割线作为机器人的规划路径。系统以STM32F407VET6为主控芯片进行机器人驱动控制系统的设计,以IR2014结合H桥作为底盘电机驱动电路,在视觉识别的区域分割线的导引下进行循迹运动。实验结果表明,该控制系统能够在视觉导航下完成行进运动、避障和割草作业。