小车机器人论文

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1、双轮口平衡车是一个高度不稳定两轮机器人，是一种多变量、非线性、绝对不稳定的系统，需要在完成平衡控制的同时实现直立行走等任务因其既有理论意义又有实用价值，双轮自平衡小车的研究在最近十年引起了人量机器人技术实验室的广泛关注。木文主要介绍了双轮平衡车的控制系统硬件设计方案。此方案采用ATmega328作为核心控制器，在此基础上增加了各种接口电路板组成整个駛件系统，包括单片机最小系统，姿态检测模块，直流驱动电机控制模块，电源管理模块,测速编码模块，串口调试等模块。对于姿态检测系统而言，单独使用陀螺仪或者加速度计，都不能提供有效而可靠的信息来保证车体的平衡。所以采用一种简易互补滤波方法來

2、融合陀螺仪和加速度计的输出信号，补偿陀螺仪的漂移误差和加速度计的动态误差，得到一个更优的倾角近似值。本文先阐述了系统方案原理，再分别就各模块工作原理进行详细的介绍与分析，最终完成车模的制作和电路原理图以及1PCB板的绘制。最后根据调试情况对整个系统做了修改，基本达到设计耍求。关键词双轮自平衡车模块设计传感器AbstractTwo-whcclcdself-balancedcarisahighlyunstablerobots,itisasystemwithMultivariable,nonlinearandabsoluteinstability,itneedstocompletet

3、hebalaneecontroltaskssuchaswalkinguprightbecauseofboththeoreticalsignificanceandpracticalvalue.Two-wheeledself-balancedcarinthelastdecadehasarousedwidespreadconcernintheroboticslaboratory.Thispaperdescribesthecontrolsystemhardwaredesignofthewheelbalancedcar.ThisprogramusesATmcga328asthecorec

4、ontroller,baseonthisincreaseofvariousinterfacecircuitboardtobui1dingthehardwaresystem.Peripheralcircuitsincludingthesmallestsingle-chipsystem,thegesturcdetectionmodule,theDCdrivemotorcontrolmodule,powermanagementmodule,vclocitycncodingmoduleandserialdebuggingmodule.Fortheposturemonitoringsys

5、tem,theinformationsolelydependsonthegyroscopeortheaccelerometercouldtmakesurethebalariceofvehide.Sothesignalsfromthegyroscopeandaccelerometerwereintegratedbyasimplemethodofcomplementaryfilteringforanoptimalangletocompensatethegyroscopedrifterrorandtheaccelerometerdynamicerror

6、tdescribestheprincipleofthesystemprogram,thendescribedindetaileachmodulehowtoworkingout,thefinalcompletionofcarmodelsproducedandcircuitschematicsandthePCBdrawing.Intheend,accordingtodebugthesitueitiononthewholesystemchanges,thehardwaresystembasicallyreachedthedesignrequirements.sensorKeyword

7、stwo-wheeledself"balaneedcarmodulardesign--1ZM-Jk—前ri第1章绪论21.1设计的依据与意义21.2国内外同类设计的概况综述31.3设计要求与内容3第2章总体硬件方案设计52.1总体分析52.2总休方案设计52.3方案框图7第3章单元模块设计83.1姿态检测模块83.2单片机控制单元模块电路143.3电机驱动模块193.4串行通信模块213.5电源管理模块24结论262829参考文献27致谢附录冃

8、JB自平衡车口动平衡运作原理主要是建立在一种被