本文设计的机器人控制系统应用

0 前言

移动机器人是能够感知外界环境，在有障碍物的环境中实现动态决策和规划，完成避障等多种功能的综合系统。机器人系统通常分为机构本体和控制系统两部分。控制系统的功能是根据用户的指令对机构本体进行操作和控制。随着机器人智能化水平的不断提高，控制器必须具备方便灵活的操作方式、多种形式的控制方式、高可靠性、高实时性。

为了保证系统的实时性，简化控制系统软件的设计，需要在控制系统中引入嵌入式操作系统。本设计将嵌入式技术与机器人技术相结合，以ARM为硬件平台，嵌入μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统，开发了具有多线程、多任务管理的控制终端。嵌入式主控制器ARM是整个机器人控制系统的核心，主要完成环境感知、组织管理和整体任务分配。嵌入式主控制器作为机器人的运行层，用于控制上位机，可以通过串口与下位机的伺服控制系统通讯单片机在机器人运动控制中的应用研究，完成机器人的运动控制；通讯接口。本文设计的机器人控制系统可应用于日常生活、足球机器人等科学探索领域。

1 系统组织与硬件设计

考虑到机器人在体积和质量方面的局限性，同时满足低功耗、高实时性和性能优越的特点，选择合适的软硬件结构和有效的控制方式是整个机器人的关键。设计过程。

1.1 整体系统架构

整个机器人控制系统由嵌入式主控制器、伺服控制模块、无线通讯模块和传感器检测模块组成。控制系统的总体架构如图1所示。

按功能划分，控制系统分为上层和下层。它由实现任务管理、运动轨迹生成和定位的上层控制系统和完成机器人伺服控制和传感器信息采集的下层控制系统组成。上层控制系统是整个控制系统的核心控制层。它有两种控制实现模式：一种是独立操作模式，另一种是远程控制或远程实时控制模式。独立运行模式有自己的运行参数，即上位控制系统将激光雷达的信息传递给环境建模模块，生成环境地图并生成避障算法所需的信息，控制器根据避障模块的信息生成机器人本体的速度和方向。传递给运动控制器的信息。在运动控制的底层程序中定义了一系列程序。运动控制器对上位控制系统传递过来的信息进行解释，并执行相应的程序，从而达到机器人控制的目的，实现实时避障。远程控制或远程实时控制方式是通过无线通信单元接收用户终端或远程控制终端的指令，实现对机器人的实时控制。该系统的控制实现如图2所示。它被传递给运动控制器。在运动控制的底层程序中定义了一系列程序。运动控制器对上位控制系统传递过来的信息进行解释，并执行相应的程序，从而达到机器人控制的目的，实现实时避障。远程控制或远程实时控制方式是通过无线通信单元接收用户终端或远程控制终端的指令，实现对机器人的实时控制。该系统的控制实现如图2所示。它被传递给运动控制器。在运动控制的底层程序中定义了一系列程序。运动控制器对上位控制系统传递过来的信息进行解释，并执行相应的程序，从而达到机器人控制的目的单片机在机器人运动控制中的应用研究，实现实时避障。远程控制或远程实时控制方式是通过无线通信单元接收用户终端或远程控制终端的指令，实现对机器人的实时控制。该系统的控制实现如图2所示。从而达到机器人控制的目的，实现实时避障。远程控制或远程实时控制方式是通过无线通信单元接收用户终端或远程控制终端的指令，实现对机器人的实时控制。该系统的控制实现如图2所示。从而达到机器人控制的目的，实现实时避障。远程控制或远程实时控制方式是通过无线通信单元接收用户终端或远程控制终端的指令，实现对机器人的实时控制。该系统的控制实现如图2所示。