基于航跡推算的移動(dòng)式機(jī)器人定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.4 中央處理單元
系統(tǒng)使用MEGA128單片機(jī)作為主控芯片,該單片機(jī)具有2個(gè)8位定時(shí)器和2個(gè)16位定時(shí)器以及10路可編程PWM,擁有8個(gè)10位ADC通道,因此能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多傳感器的信號(hào)采集處理。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/160341.htm
如圖6所示為中央處理單元硬件電路原理圖,包括了24 V轉(zhuǎn)5 V的直流穩(wěn)壓電源、晶振電路以及外圍拓展口電路。在電源部分使用LM117穩(wěn)壓管,能夠很好地控制電源紋波,使單片機(jī)穩(wěn)定工作。在外圍拓展口部分使用并行總線結(jié)構(gòu),能夠很方便進(jìn)行使用和開發(fā)。
如表1所示為中央處理單元中單片機(jī)使用的主要端口功能,包括通信與控制信號(hào)的發(fā)出以及對(duì)編碼盤的計(jì)數(shù)。
3 結(jié)果與分析
為驗(yàn)證系統(tǒng)的可行性與穩(wěn)定性,使用了一個(gè)四輪全向輪結(jié)構(gòu)小車進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試方案如下:在2 m×2 m的平面場地中設(shè)定A、B兩點(diǎn),小車在兩點(diǎn)間分別多次作直線運(yùn)動(dòng)與弧線運(yùn)動(dòng),每次均將實(shí)際運(yùn)行軌跡與理論軌跡進(jìn)行比較,并分析定位誤差。
(1)直線運(yùn)行小車直線運(yùn)行10次,每次運(yùn)行出發(fā)地點(diǎn)A均相同,檢測(cè)實(shí)際運(yùn)行軌跡與理論軌跡誤差在5 mm以內(nèi),且小車可以快速定位到C點(diǎn),而C點(diǎn)在B點(diǎn)誤差圓內(nèi)。
(2)弧線運(yùn)行小車弧線運(yùn)行10次,每次運(yùn)行出發(fā)地點(diǎn)A均相同,檢測(cè)實(shí)際運(yùn)行軌跡與理論軌跡最大誤差為1 cm,且小車可以快速定位到C點(diǎn),而C點(diǎn)在B點(diǎn)誤差圓內(nèi)。
試驗(yàn)證明,系統(tǒng)可以完成對(duì)任意預(yù)設(shè)路徑的快速定位,基本保證到達(dá)目的地,其誤差在允許范圍之內(nèi),且系統(tǒng)充分對(duì)CPU資源進(jìn)行了合理運(yùn)用,在外圍硬件電路設(shè)計(jì)時(shí)考慮了最大程度減小外界對(duì)系統(tǒng)的干擾,穩(wěn)定性較強(qiáng),達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。
評(píng)論