手动机器人自控系统设计毕业论文

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1、湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生毕业设计手动机器人自控系统设计THEDESIGNOFMANUALHANDLINGROBOTINAUTONOMOUSSYSTEM学生姓名：谢雨帆学号：200941914423年级专业及班级：2009级机械设计制造及其自动化(4)班指导老师及职称：康江副教授学院：理工学部湖南·长沙提交日期：2013年05月湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生毕业设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产

2、权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。同时，本论文的著作权由本人与湖南农业大学东方东方科技学院、指导老师共同拥有。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。毕业设计作者签名：年月日目录摘要1关键词11前言21.12012年亚太机器人大赛比赛主题与规则21.1.1主题简述21.1.2规则简述21.2手动机器人的主要任务简介32机器人创意设计与方案42.1机器人一般组成42.2

3、本次机器人设计原则52.3比赛策略52.4机械结构设计52.5方向盘的设计与讨论62.6棘轮机构的设计与讨论73机器人自控部分设计83.1总体方案设计83.2各模块硬件部分设计93.2.1中央处理模块93.2.2通信模块123.2.3LM629驱动模块133.2.4单片机模块193.2.5驱动模块203.2.6电源模块设计233.2.7电机模块243.2.8底盘控制系统263.2.9升降系统及棘轮模块273.2.10输入模块283.3.辅助电路设计293.3.1复位电路设计293.3.2过流保护与

4、欠压保护电路设计293.3.3信号隔离部分部分电路设计313.3.4编码盘采样模块电路设计313.3.5按键模块电路图323.4硬件抗干扰措施323.5印刷电路板可靠性和抗干扰性分析324算法论证334.1主控板程序流程图334.2底盘控制系统算法设计384.2.1程序流程图:384.2.2电子油门程序384.2.3电子方向盘及差速器程序404.2.4刹车程序及底盘方向判断程序415调试工具和方法介绍425.1应用PROTUES进行调试与仿真425.2应用IAREMBEDDEDWORKBENCHF

5、ORARM进行编程调试436结论43参考文献44附录44附录1：主控板程序代码44附录2：LM629控制程序44附录3：总电路原理图（A0图）44附录4：STM32最小系统原理图（A2图）44附录5：手动机器人总装配图（A1图）45手动机器人自控系统设计学生：谢雨帆指导老师：康江（湖南农业大学东方科技学院，长沙410128）摘要：在国内外机器人竞赛热潮的背景下，作为人才新生主力军的大学生，自制机器人参加各种比赛已经成为了大学校园里一道亮丽的风景线。本人作为湖南农业大学参赛代表之一，参加了2012年

6、亚太大学生机器人大赛的各项活动，参与了机器人的设计和制作整个过程，在创新设计能力、动手能力和培养团队合作精神等方面都得到了很大提高。而本次设计的手动机器人是一台自动化程度较高、控制精确灵活的机器人，这台手动机器人由行走模块、主控模块和机械手臂等组成。需要完成一定难度的硬币精确抓放，搬运收集机器人并精确放置等工作（题目源于2012年亚太大学生机器人大赛）。这对机器人的竞争力、灵活性、准确性有较高要求。手动机器人的控制系统采用基于STM32的Cortex-M3内核的开发板作为底层控制模块，充分利用了该

7、款单片机高速处理能力与可靠性高的优势。关键词：机器人；驱动；通信；PID算法；PWM调速；ManualrobotcontrolsystemdesignAuthor:XieYufanTutor:KangJiang(OrientalScience&TechnologyCollegeofHunanAgriculturalUniversity,Changsha410128)Abstract:Inthecontextoftheroboticscompetitionathomeandabroad,asthem

8、ainforceofcollegestudentsoftalentnewborn,homemaderobottoparticipateinvariouscompetitionshasbecomeabeautifullandscapeintheuniversitycampus.AsoneoftheparticipatingrepresentativesofHunanAgriculturalUniversity,participatedintheUniversiadein2012,th