基于stm的輪式移動(dòng)機(jī)器人的研制

1、基于基于STM的輪式移動(dòng)機(jī)器人的研制的輪式移動(dòng)機(jī)器人的研制張健蒙靚摘要自主移動(dòng)機(jī)器人是經(jīng)過(guò)內(nèi)外部傳感器分析外部環(huán)境與自身情況，在障礙物環(huán)境中實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的自主移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相關(guān)操作的機(jī)器人系統(tǒng)。其含有單片機(jī)、傳感器、通信接口以及人工智能等領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)，本文將研究的為基于STM32輪式移動(dòng)機(jī)器人。【關(guān)鍵詞】移動(dòng)機(jī)器人傳感器人工智能STM32為系列微控制器，是ST公司推出的基于CtexM3內(nèi)核處理器，其可以實(shí)現(xiàn)高速的運(yùn)算，同時(shí)外設(shè)的配置可以

2、帶來(lái)極為優(yōu)異的控制與連接能力。具有先進(jìn)的內(nèi)核結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的功耗控制以及性能出眾的高度集成，可以作為智能移動(dòng)機(jī)器人的控制芯片系統(tǒng)。1輪式移動(dòng)機(jī)器人的硬件設(shè)計(jì)1.1系統(tǒng)的總體方案對(duì)于輪式移動(dòng)機(jī)器人的總體設(shè)計(jì)，控制系統(tǒng)極為重要，其是整個(gè)系統(tǒng)的核心。本文設(shè)計(jì)的智能輪式移動(dòng)機(jī)器人，含有障礙物檢測(cè)、自主定位以及避障等功能。依賴于這些功能，研究的控制系統(tǒng)含有：電源模塊、微控制器模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、通訊擴(kuò)展模塊等。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。1.2電源系統(tǒng)的設(shè)

3、計(jì)主控器的電壓為3.3V，電機(jī)驅(qū)動(dòng)所需要的電源為12V，為此選擇12V作為系統(tǒng)的主電源，3.3V經(jīng)過(guò)電路內(nèi)部添加電源轉(zhuǎn)換芯操作。1.4障礙物的檢測(cè)本文采用的為紅外光電傳感器，其通過(guò)物體對(duì)紅外光電輻射出的紅外線產(chǎn)生的有無(wú)強(qiáng)弱而檢測(cè)物體的有無(wú)。光電開關(guān)會(huì)將輸入的電流轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)輸出，接收模塊通過(guò)判定接收的光線強(qiáng)弱與有無(wú)對(duì)于目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)。本文選擇的紅外開關(guān)性能參數(shù)如下所示：電壓為5VDC，電流為100mA，測(cè)量的范圍是350cm。本文選擇的紅

4、外開關(guān)為數(shù)字型傳感器，正常情況下沒(méi)有檢測(cè)到障礙物時(shí)傳感器輸出為高電平，在檢測(cè)到障礙物的時(shí)候傳感器輸出的為低電平。實(shí)際測(cè)量的死后，將光電開關(guān)連接的IO口設(shè)置為下降沿觸發(fā)中斷，如果主控器檢測(cè)是障礙物引起的中斷后，就可以判斷到底為哪一路光電開關(guān)檢測(cè)到的障礙物，進(jìn)而判定障礙物的確切位置，進(jìn)而采取相關(guān)的措施來(lái)規(guī)避。1.5電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊輪式移動(dòng)機(jī)器人使用的為直流電機(jī)實(shí)現(xiàn)其行走功能，行走的時(shí)候?yàn)榍昂髢蓚€(gè)方向，避開障礙物的時(shí)候需要調(diào)速電機(jī)調(diào)節(jié)速度實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向