手动机器人自控系统设计

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1、目录摘要1关键词11前言21.12012Robocon赛制简介21.1.1比赛主题21.1.2比赛规则21.2手动机器人任务简述31.3本次机器人设计原则41.4策略概要42手动机器人的总体设计52.1机械结构设计52.2控制系统设计63.手动机器人硬件电路设计73.1CPU选择73.1.1最小系统原理图103.2电机选型113.3直流伺服电机驱动模块设计123.3.1LM629驱动模块133.3.2单片机模块193.3.318200工作原理203.4电源模块233.4.1系统电源设计233.4.2STM32控制板电源设计233.4.3过流保护与欠压保护电路设计243.5通信模块253

2、.6人机交互模块263.7信号隔离电路设计283.8编码盘采样模块电路设计283.9复位电路设计293.10硬件抗干扰及可靠性保证294手动机器人软件及算法论证304.1主控板程序流程图304.2Atmega32L程序流程图314.3PWM的产生314.3.1软件生成PWM314.3.2硬件生成PWM325调试工具和方法介绍355.1应用Protues进行调试与仿真355.2应用IAREmbeddedWorkbenchforARM进行编程调试366结论36参考文献37致谢37附录38手动机器人自控系统设计（2012年全国大学生机器人大赛手动机器人设计）学生：徐阳指导老师：康江（湖南农业

3、大学工学院，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。作为湖南农业大学参赛代表之一，我参加了2012年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

4、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，充分利用该款单片机高速处理能力与可靠性高的优势。Error!Referencesourcenotfound.关键词：机器人；驱动；通信；PID算法；PWM调速；TheDesignOfManualRobotControlSystem（TheDesignOfManualRobotOfTheABUROBOCONIn2012）Student:XuYangTutor:KangJiang(CollegeofEngineering,HunanAgriculturalUniversity,Changs

5、ha410128,China)Abstract:Inthesituationoftheboomingroboticscompetitionathomeandabroad,asthemainforceofcollegestudentsofthetalentnewborn,thephenomenonofsendinghomemaderobotstovariouscompetitionshasbecomea67beautifullandscapeintheuniversity.AsoneofthecontestantofHunanAgriculturalUniversity,Ihavepar

6、ticipatedtheRobertcompetitionwhichwasholdintheUniversiadein2012.TheactivitiesofAsia-PacificRobotContestincluderobotdesignandproductionoftheentireprocess.Ithasbeengreatlyimprovedintermsofinnovativedesigncapability,abilityofpracticingandcultivatingteamworkspirit.Thisdesignisahighdegreeofautomation

7、,accuratelyandflexiblycontrolledmanualrobot,whichconsistsofthewalkingmodule,themaincontrolmoduleandthemechanicalarms.Themainpurposeistocompleteanaccuratelyactionofpickingcoins,movingandcollectingrobotsandreplacing.(thetitlec