基于DSP的移动机器人驱动系统设计_论文

基 于 D P的 移 动 机器 人驱 动 系统 设 计  S 基于 D P的移动机器人驱动系统设计  S De i n o   ie S se f r Mo l  b t  s d o  DSP sg   f Dr   y t m  o   bi Ro o s Ba e   n v e   孙  涛  师 五 喜  郭 利 进  郭 文 成  ( 天津工业大学电气工程与 自 动化学院, 天津 30 6 ) 0 10  摘  要  设 计 了基 于 D P的 移 动 机 器 人 驱 动 系统 , 系统通 过 D P发 出 P M 信 号控 制 电机 , 采 用 C L 扩展 D P外部 传  S 该 S W 并 PD S 感 器 接 口。 整 个 系统 结构 简单 、 靠 , 下 一 步 关 于移 动 机 器 人 轨 迹跟 踪 的 算 法研 究提 供 实验 支持 。 可 为   关键 词 : 动机 器人 , 动 系统 , P 移 驱 DS   Ab ta t s rc  A dr e y t i  s sem or v f  mobi  r ot bas  on l ob s e ed  DSP s  i de i e  n hs y tm . oor a e sgn d I t i s se m t s r co tol d b  P M  gn s r nr l e y W si al f 0m  DSP, d an  CPL s s  t   t d xer a s s r D i u ed o exen  e t n l en o po t. e wh e y t , whch s i pl an  r l e, i rsTh   ol s sem   i  i sm e d ei abl w l o de x l  prvi  e per  i — menals t   upp tf r l r h abo t at  r kn  o  mobl r ot i t e ex  t e. or o ago i m    t u p h tac ig n i ob s n h  n t sag   e Ke wo d : o l r ot dr e y tm , y r sm bi ob s, i  s se DSP e v   移 动 机器 人作 为 当 前一 个 热 点课 题 ,已受 到许 多学 者 的 广  泛关注 , 以机 器 人 为 平 台 进 行 的 模 型 分 析 E、 迹 跟 踪 |、 径 规  ”轨 2路 ] 划 [、 觉 处 理  等研 究 越 来 越 多 , 驱 动 系 统 的 要 求 也 相 应 提  3视 ] 对 高 , 此 设 计 性 能 良好 的 驱 动 系统 , 因 以保 证 快 速 的反 应 能 力 、 适  应 复 杂 多 变 的 作 业 环 境 是 进 行 移 动 机 器 人 研 究 的 基 础 。 文 献  [ — ] 采 用 D P作 为移 动 机 器 人 驱 动 系统 的 核 心 , 高 速 处  5 7均 S 其 理 能 力 保 证 了系 统 的 实 时 性 和 稳 定 性 ,但 如 果 考 虑 增 加 其 它 外  部 传 感 器 , 受 D P接 口数 量 限 制 , 不 符 合 模 块 化 的要 求 。 则 S 也 文  献 [ ] 计 了 一 种 基 于 D P和 C L 的 开 放 式 机 器 人 控 制 器 , 8设 S PD   图 1 系 统整 体 示 意 圈    获 单元 和 1个 正 交编 码 脉 冲单 元 。 另 有 1 6通 道 模 数 转换 模 块 、   串 行 外 设 接 口模 块 、 行 通 讯 接 口模 块 、 AN 控 制 器 模 块 和 4   串 C 0 个 可单 独 编 程 或 复 用 的通 用 lO。 /   对 P R教 学 机 器 人 的 4个 关 节 运 动 进 行 伺 服 控 制 ,传 感 器 信 息  由 CP D 处 理 , DS L 供 P随 时 读 取 。   本 文 针 对 三 轮 结 构 、 速 驱 动 的一 类 机 器 人 设 计 驱 动 系统 。 差   机 器 人 前 两 轮 为 同 轴 驱 动 轮 ,依 靠 两 轮 的 驱 动 力 可 使 机 器 人 前  进 , 时利 用 前 两轮 旋 转 的速 度 差 实 现 机 器 人 的 转 向 。 轮是 无  同 后 动力 从 动 万 向轮 , 到对 机 器 人 车 体 的 辅 助 支 撑作 用 。 动 系统  起 驱 核 心 采 用 T 公 司 的 D P芯 片 T 3 0 F 4 7 由 D P发 出两  l S MS 2 L 2 0 , S 图 2 驱 动 系统 整 体 框 图  路P WM 信 号 经 驱 动 电路 控 制 左 右 电 机 , 现 运 动 。正交 编码 脉  实 冲 单 元可 对 位 于 电机 上 的光 电编 码 器 输 出 的脉 冲信 号 进 行 鉴 相  和 四倍 频 , 获得 速度 信 息 。 同 时采 用 A T R L E A公 司 的 E M7 2   P 18 事件管理器 E A的 T V 1定 时 器 产 生 两路 P WM 分 别 控 制 左  右 电机 , 调整 P WM 信 号 占空 比可 以改 变 电机 的转 速 , 实 现 正  为 反 转 , 用 单 极 性 H桥 驱 动 电 机 , 在 一 个 P 采 即 WM 周 期 里 , 动  电 机 电枢 的 电 压极 性 呈 单 一 性 变 化 。   型 CP D来 扩 展 D P的 传 感 器 接 口 ,超 声 波 和 红 外 信 号 通 过  L S CP D 传 至 D P 提 供 机 器人 的位 置 信 息 。 L S ,   1 硬 件 设 计    D P输 出的左 ( 电机 的 P M、 和方 向信 号通

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