吸尘机器人控制系统的设计

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1、xx大学xx届毕业论文设计摘要本文主要阐述了吸尘机器人控制系统的组成、软硬件设计原理，并对吸尘机器人的路径规划进行了研究。吸尘机器人控制系统采用两级多CPU分布式控制结构，上位机控制系统主要由AT89C51单片机组成，它负责接收传感器送来的信息，并根据这些信息进行路径规划。下位机控制系统主要由AT89C2051单片机组成，负责完成传感器数据处理和步进电机驱动的功能。依据吸尘机器人机械本体和工作性能，文中设计了基于单片机的控制系统硬件电路，其中包括电机驱动电路、传感器的信号处理电路、通信电路等。针对吸尘机器人的控制策略，采用

2、了基于RS一485总线和MOBDUS协议的通信结构实现多机通信。关键词：吸尘机器人；控制系统；硬件设计IIxx大学xx届毕业论文设计ABSTRACTThispaperintroducesthecontrolsystemofthecleaningrobot，includingsystemcomponentanddesignprinciple．Atlastinthispaperthepathplanningaboutthecleaningrobotisstudied．Thecontrolsystemiscomposedoftw

3、olevels．Thetop—levelcontrolsystemconsistsofAT89C51MCU，whichcanreceivedatasentbysensors，andfinishthepaththecleaningrobot．Thebottom—levelcontrolsystemconsistsofAT89C2051MCU，whichcanprocessthedataofthesensorsandcontrolsteppingmotors．Accordingtothemachineapparatusandw

4、orkofthec1robot，thehardwarecircuitsofthecontrolsystemwithMCUhavebeendesigned，whichincludethedrivecircuitofsteppingmotors，theCircuittodealwithofthesensors，thecommunicationinterfacecircuitandSOon．Thestructurebasedonthe485busandtheprotocolisdesignedtomulti—MCUcommuni

5、cation．Keywords:cleaningrobot;CCS;hardwaredesignIIxx大学xx届毕业论文设计目录一、绪论1(一)题目的来源及探讨意义1(二)吸尘机器人的探讨现状11．吸尘机器人的特点12.国外吸尘机器人的发展现状23.国内吸尘机器人的发展现状4（三）吸尘机器人的关键技术5（四）论文主要完成工作6二、机器人系统的组成8(一)机器人移动机构方案选择8(二)步进电机的选择91.进电机驱动的特点92．步进电机的主要参数及性能指标93.步进电机功率的确定10（三）传感器的选择111.机器人传感器的选

6、择依据112.所选传感器的描述12（四）控制系统总体结构13（五）控制系统总线结构13三、控制系统硬件15（一）上位机控制系统15（二）下位机AT控制系统181.传感器模块182.电机驱动模块19四.结论22参考文献23致谢.........................................................25IIxx大学xx届毕业论文设计一绪论(一)题目的来源及探讨意义近年来随着传感器、控制、驱动及材料等领域的技术进步，机器人首次在制造领域以外的服务行业，开辟了机器人应用的新领域。服务机器人

7、的出现主要有三大原因：一是劳动力成本的上升；第二是人类想摆脱枯燥乏味的体力劳动，如清洁、家务、照顾病人；第三是人类的老龄化和社会福利制度的完善也为某些服务机器人提供了广泛的市场。服务机器人尽管有不同的应用领域，但他们所从事的工作仅限于维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、及数据采集方面。服务机器人区别于工业机器人的一个主要特征就是服务机器人是一种适用于具体的方式、环境及任务过程的机器人系统，其活动空间大，具有在非结构环境下的移动性，因此服务机器人大多数是移动机器人。吸尘机器人是自动进行房间地面清洁的家庭服务机器人，集机械

8、学、电子技术、传感器技术、计算机技术、控制技术、机器人技术、人工智能等诸多学科为一体。吸尘机器人作为智能移动机器人实用化发展的先行者，其研究始于20世纪80年代，到目前为止，已经产生了一些概念样机和产品。吸尘机器人的发展，带动了家庭服务机器人行业的发展，也促进了移动机器人技术、图像和语音识别、传感器等相