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发射和接收模块电路是一致的,只是发送端的无线模块由单片机控制,而且有2个命令按钮控制发送的数据,如图6(b)。接收端的数据接口则连到DSP,如图6(c)。
3 开环控制模型
球形机器人的开环控制模型如图7所示。假如适当地控制4个偏心重块的运动,使它们的合质心Mc的运动轨迹S在竖直且过球心的行进面内作匀速圆周运动;如果忽略偏心重块转动造成的离心力和惯性力,则球体就会在平面上作直线运动或近似直线的运动。
该机器人基于上述原理的开环控制模型如图8所示。
输入为给定的轨迹方程,即图7中的S,然后由转角求解器求出各电机的转角,并与实际采样所得的转角值求差分,再经PID控制器算出占空比和转向。
基于上述开环控制模型的控制程序框图如图9所示。由于DSP具有强大的处理能力,使得以DSP搭建的系统能及时、快速地处理机器人的多种信号。本文所描述的球形机器人控制系统,正是基于DSP处理器的这一特点,充分运用DSP强大的乘法运算能力,快速地处理机器人的位姿解算和实时控制,使球形机器人实现直线运动或更复杂的轨迹运动。