[實用新型]一種基于AVR單片機的移動機器人控制系統

有效

• 申請號: 201720762737.6
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN206960960U
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 黃宜慶;王盼盼
• 申請（專利權）人: 安徽工程大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G05B19/042
• 代理公司: 安徽信拓律師事務所34117
• 代理人: 李德勝

技術領域

本實用新型涉及移動機器人控制技術領域，具體為一種基于AVR單片機的移動機器人控制系統。

背景技術

隨著計算機、網絡、機械電子、信息、自動化以及人工智能等技術的飛速發展，移動機器人的研究進入了一個嶄新的階段。同時，太空資源、海洋資源的開發與利用為移動機器人的發展提供了廣闊的空間。目前，智能移動機器人，無人自主車等領域的研究進入了應用的階段，隨著研究的深入，對移動機器人的自主導航能力，動態避障策略，壁障時間等方面提出了更高的要求。地面智能機器人路徑規劃，是行駛在復雜動態自然環境中的全自主機器人系統的重要環節，而地面智能機器人全地域全自主技術的研究，是當今國內外學術界面臨的挑戰性問題。

移動機器人是一類能夠通過傳感器感知環境和自身狀態，實現在有障礙物的環境中面向目標自主運動，從而完成一定功能的機器人系統。理想的自主移動機器人可以不需人的干預在各種環境中自主完成規定任務，具有較高的智能水平，但目前全自主的移動機器人還大多處于實驗階段，進入實用的多為自主移動機器人，通過人的干預在特定環境中執行各種任務，而遙控機器人則完全離不開人的干預。

智能移動機器人是一類能夠通過傳感器、感知環境和自身狀態，實現在有障礙物的環境中面向目標自主運動，從而完成一定功能的機器人系統。移動機器人技術研究綜合了路徑規劃、導航定位、路徑跟蹤與運動控制等技術。涉及包括距離探測、視頻采集、溫濕度以及聲光等多種外部傳感器，作為移動機器人的輸入信息。移動機器人的運動控制主要是完成移動機器人的運動平臺，提供一種移動機器人的控制方式。性能良好的移動機器人運動控制系統是移動機器人運行的基礎，能夠服務于移動機器人研究的通用開發平臺。

隨著移動機器人技術的發展及其在工業軍事等領域中的廣泛應用，有關移動機器人的理論設計制造和應用的新的技術學科——機器人學，已經逐漸形成，并越來越引起人們廣泛的關注。機器人學是一門綜合性很強的學科，它涉及現代控制技術、傳感器技術、計算機系統和人工智能等多門學科.但是它又有自身的系統性和專業性。內容極為豐富、廣泛，其中專業性比較強的有機器人動力學和運動學、機器人軌跡規劃和運動控制、機器人的傳感技術、機器人的編程語言、機器人的智能和任務規劃等。其中機器人的運動控制是實現機器人航跡控制的關鍵。

實用新型內容

本實用新型所解決的技術問題在于提供一種基于AVR單片機的移動機器人控制系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

本實用新型所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：一種基于AVR單片機的移動機器人控制系統，包括：控制器，所述控制器上連接有串口通信電路、仿真電路接口，所述控制器通過串口通信電路、仿真電路接口連接于舵機 及傳感器驅動電路，所述舵機及傳感器驅動電路連接有移動機器人舵機、傳感器組，所述控制器包括單片機，所述單片機上連接有時鐘電路、復位電路、I/O端口擴展電路，所述控制器上連接有電源供電電路。

所述傳感器組紅外距離傳感器、轉矩傳感器、紅外遙控器、聲音探測傳感器、光度探測傳感器、溫度探測傳感器和蜂鳴器。

所述電源供電電路包括12V蓄電池組、調壓穩壓電路，12V蓄電池組通過調壓穩壓電路連接于控制器上。

所述單片機為AVR單片機，AVR單片機工作電壓寬，在1.8～6V之間。

所述時鐘電路用于為系統提供時鐘源，時鐘電路外接了一個16M的外部晶振，即在ATmega128片內振蕩器的反相放大放大器輸入端XTAL 1和輸出端XTAL2與外部晶振的兩端相連，晶振兩端均需要接22pF左右的電容。

所述串口通訊電路有兩個串口:USARTO與USARTI，其中串口0用于跟舵機的半雙工通信；串口1用于與PC機的異步串行通信。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型設計合理、新穎，整體控制功耗小，反應靈敏，可以大大提高移動機器人的操作精度。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構原理圖。

圖2為本實用新型的單片機電路原理圖。

圖3為本實用新型的仿真電路接口電路原理圖。

圖4為本實用新型的串口通信電路電路原理圖。

圖5為本實用新型的舵機及傳感器驅動電路電路原理圖。

圖6為本實用新型的調壓穩壓電路電路原理圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的實現技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。