基于MSP430的移动式弹跳机器人控制系统设计.pdfVIP

· 电气技术与 自动化 · 张一鑫，等 ·基于MSP430的移动式弹跳机器人控制系统设计 基于MSP430的移动式弹跳机矗人控制系统设计 张一鑫 ，王化明，张克通 (南京航空航天大学 机电学院。江苏 南京 210016) 摘 要：为了提高机器人在未知环境中的运动和生存能力 ，设计用于燃爆式移动弹跳机器人的 控制系统，以MSP430单片机为控制主体，实现弹跳驱动、行走驱动和实时采集周围环境信息等 功能。试验表明：控制系统能实现机器人的弹跳和行走驱动等功能的控制。 关键词：移动机器人；弹跳机器人；控制系统 中图分类号：TH12；TP242 文献标志码：B 文章编号：1671—5276(2010)03-0146-04 ControlSystem DesignforMobileHoppingRobotBasedonMSP430 ZHANGYi—xin，WANG Hua—ming，ZHANG Ke—tong (CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsand Astronautics，Nanjing210016，China) Abstract：Toimprovethemobilityandviabilityofrobotsinunknownenvironment，acontrolsystem forafuelgas-actuatednew mo- bilehoppingrobotlsdesignedandrealized．MSP430isusedasmainprocessortoactuatehoppingandlocomotivemechanism as wellasreal-timedatacollectionofenvironment．Primaryexperimentsshow thattherobot’Shoppingandlocomotivemovementcanbe controlledbythecontrolsystem ． Keywords：mobilerobot；hoppingrobot；controlsystem 越过障碍物，在弹跳前通过舵机改变机器人的弹跳姿态。 0 引言 到达 目标位置后通过机载的摄像头把周围的信息传递回 工作站，便于使用者收集材料并及时地发出新的决策。 移动机器人的最大挑战就是其运动的机动能力，当前 的很多机器人在实验室平滑的地面条件下可以完成复杂 2 机器人控制系统设计 的任务，但是，在面对外界的未知、复杂地形和危险地带 时，当前的移动机器人的运动能力将面临严峻的挑战。目 机器人的控制系统分为5个部分：主控模块、运动控 前移动机器人的运动方式主要有轮式或履带式和基于仿 制模块、弹跳控制模块、图像采集模块和传感器数据采集 生的爬行或步行方式，其中，轮式或履带式移动机器人一 模块。主控模块主要控制其他4个模块的工作并通过无 般在相对平坦的地势下运动，当遇到凹凸不平的地形时其 线模块实现与工作站的通讯；行走控制模块主要实现机器 运动能力将受到巨大的限制，而步行或爬行机器人 自由度 人的轮式运动控制 ；弹跳控制模块负责机器人弹跳机构的 多、控制复杂和运动缓慢，这两类机器人在面对较 自身尺 控制；图像采集发送模块负责现场图像的采集和无线发 寸大的障碍物或沟渠时都会变得束手无策。而弹跳机器 送；传感器数据采集模块则负责把信息采集到并通过无线 人可以越过数倍甚至数十倍于 自身尺寸的障碍物，与现有