微型机器人无线群组化控制器设计与实现

针对微型机器人群组控制对无线传输及多路舵机控制的需求,提出了一种基于STC12C5A60S2及CC2530实现对16路舵机无线群组控制的控制器设计方案,利用轮询机制和脉宽递增方法对多路舵机转角和转速独立控制,并基于Z-STACK协议栈实现自组网、无线传输和远程ISP下载。经实验测试,实现了对含多路舵机的多个微型机器人的无线群组控制。     

基于STM32的24路舵机同步控制系统设计

针对多路舵机速度和位置同步控制问题,提出一种多路舵机控制信号产生及控制方法,仅采用STM32芯片的一个通用定时器实现24路舵机PWM控制信号的精确独立输出控制。基于分时复用的方法,实现一个比较寄存器控制6路舵机,故利用一个定时器的4个比较寄存器及其比较中断和1个更新中断,最终实现24路舵机位置和速度的同步控制。基于该方法进行了硬件系统设计,主要包括电源模块、舵机接口模块、存储模块、低压报警模块、键盘模块及通信模块。最后,实现了24路舵机控制系统的设计,并成功应用在17自由度的人形机器人中,且在华北五省(市、自治区)大学生机器人大赛中获得一等奖,验证了控制系统的稳定性、可靠性及有效性。     

上下位机控制的六足仿生机器人设计

设计一模块化的的六足仿生机器人,这种设计可以简化六足机器人的结构而同时能又保障其性能的优越.它采用上下位机的控制形式,选用舵机控制板,以舵机来驱动运动关节,避障模块选取多路红外循迹控制模块,在系统软件控制下,来实现其各项功能.控制系统的模块化设计简化了系统的结构,降低了设计过程的复杂性,使该机器人能更加精确地控制更为复杂运动步态,实现了在地面的稳定运动,具有很强的适应能力.     

基于Arduino和语音技术的六足仿生机器人研究

本文在仿生学的研究基础上设计了一种六足机器人的控制系统。该系统通过语音识别技术可实时控制机器人的动作。系统以Arduino Mega 2560为控制核心,采用蓝牙通信、串口通信和手柄操作均可通过舵机控制板控制机器人的十八路舵机。实验表明,该六足机器人控制系统方式多样,具有较好的稳定性。     

四足爬行机器人控制研究

本文介绍一种四足爬行机器人的组成结构及其控制系统的构成.控制系统主要由上位机控制界面和下位机控制单元组成.上位机通过Java语言编写调试控制界面,与下位机通过串口进行通信,下位机采用STM32作为核心控制器,接收上位机的相关控制信息,通过控制舵机控制器,实现四足爬行机器人的行走控制.     

多路PWM信号产生算法研究

本文提出了一种多路PWM信号的产生算法,可以采用8位处理器实现.本算法执行效率很高,只占用处理器的一个定时器,且算法控制精度较以往方法更高,可以无误差控制多路舵机.普通的8位处理器即可在不进行硬件扩展的情况下,实现多达32路PWM控制信号输出.本文详细讨论了算法的实现细节,对不同的排序算法进行了对比分析,给出了PWM信号排序算法选取的原则.本算法可扩展性强,笔者指导开发的23自由度机器人平台,采用舵机控制,使用本算法达到了很好的控制效果.     

基于FPGA的数字舵控系统设计与实现

为满足飞行器对舵机系统的数字化、高精度、实时性、控制效率的要求,电动舵机采用三相无刷直流电机+谐波减速器的结构形式,控制系统采用一个控制器控制四路舵机.介绍了一种数字化舵机控制系统的硬件组成和控制策略,以FPGA为控制核心,包括中央处理电路,驱动电路,反馈电路等,采用位置环、速度环和电流环三环控制策略,实现一个控制器对四路舵机的独立控制.试验表明,该舵机控制系统易于实现,控制精度高且控制效率高.     

一种蛇形机器人的设计

设计了一种以蛇形为基础的仿生机器人,以IAP15F2K61S2芯片作为系统的控制核心,通过多台舵机的连接,机器人可以完成类似蛇形的多个动作。该机器人不仅能够自主控制,还能进行温湿度检测、红绿两种颜色的识别,也能通过舵机扭动身体并发出声音。     

无人机舵机控制系统的硬件设计与实现

无人机舵机是由直流电机、舵机控制器、多个传感器和必要的机械支撑机构组成的一套自动控制系统。作为飞行控制中心和舵机之间的信息连接桥梁,它能够通过人工在线编程,实现对无人飞行器多级的伺服控制,具有制作成本低、性能高、安全稳定等优点。文章首先对无人机舵机控制系统进行了简单概述,随后对控制系统中各个部分的硬件组成进行了详细介绍,最后通过系统的软件设计,对其功能的实现进行了分析。     

基于AVR单片机的舞蹈机器狗设计与实现

本文通过运用ATmega16单片机调制PWM信号输出对舵机进行控制,设计实现一种自主通讯控制的舞蹈小狗型机器人,机器人可以模仿小狗的一些可爱、优美的动作。     

串行光纤数据总线技术的开发研究

详细论述了所开发的串行通信链路的开发过程及设计方案。从光通信链路入手,在研究了相关串行通信接口协议的基础上,通过相关的发射和接收接口电路设计,开发了相应的光电转换接口模块,并对其进行了相关的基带传输性能测试和数据通信测试。测试结果表明,所开发的光通信设备可稳定工作在460.8 kb/s。该光电转换接口设备是为了配合用于小型无人直升机的光传数字舵机的验证而开发,它以光信号的形式传输飞控计算机至舵机的控制指令,并返回舵机位置传感器信号。飞控计算机端电气接口采用RS-232标准,舵机控制器端采用RS-485接口标准,通信波特率为9600 b/s。通过其在直升机贴地飞行光传操纵半物理仿真平台上的验证表明,所开发的光电接口设备兼容两种串行接口,能够满足验证工作的需要。     

基于DSP和PowerPC的开放式伺服控制系统设计

设计了一种基于DSP和PowerPC的开放式伺服控制系统,该系统主要采用TMS320C6713微控制器实现通信及控制算法的运算。硬件部分介绍了双端口RAM电路、电源电路及复位电路,并提出了PowerPC端和DSP端基于双端口RAM芯片进行通信的方法。软件部分每400 us进行一次伺服采样运算并通过PID调节进行误差补偿。通过实验对PID算法部分进行参数整定及误差分析,结果证明,该伺服运动控制系统可达到良好的控制精度。     

用微机串口实现对交流伺服电机的控制

交流伺服电机是自动控制系统中较为常用的部件。本文介绍了一种采用微机串口控制交流伺服电机的方法。选用LM628运动芯片，简化了系统软硬件设计。采用本方法可以低成本实现对交流伺服电机的控制。     

基于ARM7的机房无线监控系统

为了解决机房监控中数据传输实时性差、成本高以及人工巡逻效率低的问题,讨论了ARM7的数据采集和串口通信原理,针对恶劣条件下数据传输误差大的特点,提出将GPRS无线通信和高效节能芯片LPC2114相结合的设计方案。既实时、有效地将机房信息传送到监控中心,又实现了机房的无人值守。在系统组成上提出模块化设计,模块之间通信采用RS485通信方式,最大实际传输距离可达800 m,该设计既保证了数据的可靠传输,又使系统结构更加简单、性能更加稳定,为以后系统升级提供了条件。在实际应用中,无线数据终端传输速率可达40 kbps,完全能够满足将各项数据实时地传输到监控中心。     

基于DSP、FPGA与CAN总线的跟踪控制器设计

DSP和FPGA组成的伺服控制系统能够满足复杂的控制算法要求。通过对TI公司的DSP控制芯片和ALTERA公司的FPGA芯片的功能和特点分析,结合CAN总线与上位机通信,设计了一种基于DSP、FPGA与CAN总线的跟踪控制器。给出了该控制器的功能和硬件结构,以及软件流程设计。重点介绍了该控制器的硬件资源选择,工作原理,基本功能模块构成及算法实现。该控制器能够满足高速跟踪的伺服系统在实时性、精确度和稳定性上的高要求,具有良好的功能扩展能力。     

基于扰动观测器的机载云台扰动复合补偿方法

针对多旋翼无人机(mUAV)机载云台的扰动补 偿需求,提出一种基于改进的扰动观测器(IDO,improved disturbance observer)的伺服控 制器与减振装 置相结合的复合补偿方法。深入分析了IDO的扰动补偿能力和鲁棒性,构建 了基于IDO的云 台伺服控制结构;依据mUAV机载云台的振动特性,设计出减振装置的结构参数 及安装位置。飞行实验表明, 引入复合补偿方法后,视轴(LOS)指向误差减小到了0.03°,振动隔 离度提高了约15dB。复合补偿方法有效地补偿了机载云 台的扰动,完全满足了mUAV机载云台扰动补偿的需求。     

基于计算机图像定位的伺服平台研究

研究一种基于现代计算机视觉应用技术的图像定位伺服平台,采用DSP为主控处理芯片,使用LIS3LV02DQ三轴陀螺仪对伺服平台的运行进行高速测量和对计算机进行数据反馈,通过精密地伺服电机控制对伺服平台实现精确地特定目标实景随动跟踪控制,并且可以通过编程实现伺服平台在限定空间内2个自由度上的运动实现对目标图像地自动定位。     

基于DSP的绝对式光电编码器串行接口设计

为了实现SSI接口的绝对式光电编码器在电机伺服控制系统中对电机位置的检测,采用了DSP芯片TMS320F2812的通用I／O口模拟SSI接口与绝对式编码器之间的通信,编写了模拟SSI接口通信时序程序并做了绝对式编码器位置检测实验,获得了绝对式编码器全范围的输出值,单圈数值为O-25536,经4096圈可输出范围O-268435456数值。得到了绝对式编码器在电机伺服控制系统中可实现位置精确采集和精确控制以及利用通用I／0口,实现SSI接口通信,其具有设计简单、成本低、易维护、位置检测精确以及可替代专用解码芯片的特点。     

基于IRMCK201和ZigBee的圆网印花同步控制系统

针对圆网印花系统中导带驱动辊与圆网驱动对速度同步的要求,提出了基于IRMCK201和ZigBee技术的圆网印花同步控制系统,给出了同步控制系统结构。选用IRMCK201专用电机伺服控制芯片作为各驱动电机的伺服控制器,选用基于ZigBee技术的无线芯片CC2430作为系统主控制器和数据通信网络。设计了伺服控制电路、主控制器和无线通信节点电路以及相应的程序流程,实现了圆网印花系统各单元的速度同步控制。运行结果表明,该系统稳定可靠、抗干扰、能耗低、体积小、成本低,为纺织生产中圆网印花各驱动单元的同步控制提供了一种新技术。     

基于Modbus协议与MCX314的自动钻孔系统设计

Modbus协议由于其开放性、透明性、成本低、易于开发等优点,在工业领域被广泛使用。MCX314运动控制芯片具有高精度的可控性以及接口简单、编程方便等特点,因此在工业生产中常被用于伺服电机的精确控制。介绍了Modbus串口协议的通信原理以及MCX314运动控制芯片的应用,并结合两者开发出操作简单、控制精确、带有良好人机交互界面的自动钻孔系统,该系统以C8051系列单片机为核心微处理器与上位机通信并对运动芯片进行控制,实现了通过触摸屏对多个钻孔机同时进行操作的一对多控制,并在工业生产中通过测试。