单片机轮履复合式移动机器人控制系统设计(2)

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第三章轮履复合式移动机器人控制系统硬件设计 13

3.1 高度测距传感器 13

3.2 驱动电路模块 13

3.2.1 H桥驱动电路 14

3.2.2电流检测以及过流保护 15

3.3 控制器芯片的外围电路 16

3.4 控制系统硬件电路 17

3.5 本章小结 17

第四章轮履复合式移动机器人控制系统软件设计 18

4.1软件编程的选择 18

4.2直流电机控制模块软件设计 18

4.3 软件编程 20

4.3.1 机器人前进、后退、转向程序代码 20

4.3.2 越障程序代码 22

4.4 本章小结 24

结语 25

参考文献 26

致谢 28

附录 29

第一章绪论

1.1 研究背景

轮履复合式移动机器人是人类发展的进步，它标志着人类社会又进入了一个崭新的科技时代。同时，机器人这门科学是一崭新的，不同于任何一个学科但又结合每个学科的一门科学。一方面，它是生产力发展的必然产物，另一方面，它又是生产力进一步加大的需要，机器人已经开始逐渐代替人工生产力。随着我们各国生产力的加大，同时各个生产制造领域的涉及，必不缺少的就是能够完成更多人力所力不及的危险领域。而这时，机器人的产生与发展必不可少，它在为人们探索未知领域中减少了危险与伤害，同时，也可以替代人们的生产，加强加大生产力。机器人又分为各类机器人，比如，移动机器人、工业机器人、智能机器人等等，而移动机器人就是这类之一。最初的机器人移动性能较差，移动机器人的出现很好的解决了这一技术问题，使机器人得到越来越多的人认可。随着移动机器人的技术越来越成熟,已经被划分为智能机器人的研究领域。它的研究也在研究者手下一天一个样，为了增加的各种机器人的功能，现如今已经逐渐开始在往移动机器人上加上各类传感器，使它可以进行自己识别。

移动机器人具有一流的控制系统、高效的移动机构,因而能够很好的适应各种环境，同时其稳定性也很优秀。操作便捷且具有人工智能的复杂控制系统,移动机器人可以通过远程控制到达既定位置,取代人类在恶劣、危险以及人类无法到达的环境里工作，减少工作量以及降低意外带来的伤害。在军用领域,移动机器人可以完成反恐排爆[5]、扫雷安检、军情侦察等带有危险系数的任务。在民用领域,移动机器人技术广泛的应用在货物运输、医疗救援、家用清洁等方面。在工业领域上，移动机器人可以高效地完成繁琐的工序、货物的运输等，将人类从繁琐枯燥的工作中解放出来。

移动机器人在安检、侦查、排雷、救险等危险与复杂的环境中越来越受到人们的青睐，机器人所在的环境既可能是机构环境，工作的环境也可能是复杂、不定性高、恶劣的机构环境。因而，越障能力成为衡量移动机器人的道路通过性优良的重要参数。

而轮履复合式移动机器人作为移动机器人中的一种，它有着轮子与履带相结合的特殊结构驱动来前进，以为由履带和地面相接触，，所以，接触面积比一般轮式接触面积大。它可以适应各种曲折多样的路面，包括山地区域，也可以在冰山等恶劣环境进行工作。而在越野、爬坡等能力方面，轮履复合式移动机器人要比其他移动机器人较平稳，从而受到更多设计开发者的青睐。另外，轮履复合式移动机器人因其对地面控制能力较强与其设计技术日渐成熟，所以，轮履复合式移动机器人已经开始大范围的投入到人们的生活中，包括工业和军方也得到大范围使用。