摘要:机器人技术是一门集仿生学、机械学及控制工程等多学科融合交汇的综合性技术,不仅涉及到非线性、基于多传感器信息融合和图像处理等技术,而且还囊括了复杂机电系统的建模、数字仿真及混合系统的控制等方面的技术,是机器人研究领域中重要的分支,可以反应一个国家综合技术实力的强弱。
本文以机器人运动控制作为研究方向,采用STM32单片机作为核心控制器,研究并设计了简易变形机器人控制系统,通过测试不同形态的机器人在不同环境条件下,能够针对特定环境完成指定的动作。本文设计的机器人主要存在两种形态,一是双足机器人形态,在该形态下机器人能够完成前进、转弯的动作;二是爬管机器人形态,在该形态下机器人能够在管道上上下移动。本文完成了系统硬件结构的绘制与加工和软件模块的设计与开发,在设计中,从结构到硬件,从硬件到软件,各方面相互补充,使得机器人能够更加多样化,全面化,智能化。
关键词:变形机器人;双足机器人;爬管机器人;STM32
目录
摘要
Abstract
1 绪论-1
1.1 研究背景-1
1.2 国内外研究现状-1
1.3 研究内容-2
2 系统工作原理介绍-3
2.1 机器人通信原理-3
2.2.1 UART通信原理-3
2.2.2 蓝牙通信原理-3
2.2 机器人控制原理-4
2.3.1 伺服舵机控制原理-4
2.3.2 减速电机控制原理-5
2.3 机器人供电原理-5
2.4 本章小结-6
3 机器人硬件设计-7
3.1 机器人结构设计-7
3.1.1 机械钳装配结构-7
3.1.2 腰部装配结构-8
3.1.3 腿部装配结构-8
3.1.4 机器人整体装配结构-9
3.2 机器人控制电路设计-10
3.2.1 机器人控制电路原理图-10
3.2.2 机器人控制电路PCB图-10
3.3 本章小结-11
4 机器人软件设计-12
4.1 机器人控制APP-12
4.1.1 APP界面设计-12
4.1.2 APP程序设计-13
4.2 机器人控制流程图-13
4.3 本章小结-15
5 机器人调试-16
5.1 单步调试-16
5.1.1机器人动作组调试-16
5.1.2蓝牙调试-17
5.2 整体调试-18
5.3 本章小结-18
结 论-20
参 考 文 献-21
附录A 系统电路图-22
附录B 系统程序代码-24
附录C 系统实物图-29
致 谢-32