基于FPGA数据采集系统的设计与应用(3)

菜单

本课题所要完成的任务相对来说比较简单，需要一台机器人到叶子存放区，取叶子，再将其运送到摆放区，将其放置到固定的圆圈里。本文主要阐述了制作该功能的机器人的软件和硬件的设计过程以及遇到的问题等。全文一共分为五个部分。第一章为引言部分，简单介绍了移动机器人现状和发展、本课题的来源及本设计的主要工作；第二章主要介绍了控制系统总体介绍，对控制系统的组成部分做了阐述；第三章主要阐述了使用的传感器以及进行数据采集方法的设计；第四章阐述运动的执行机构及控制方法；第五章介绍了基于光电编码器的底盘寻迹算法和基于模糊控制理论的底盘寻迹算法。文章中各个部分都包含了具体的调试过程和以及遇到的问题。源:自'751.·论,文;网·www.751com.cn/

2 机器人控制系统总体设计

2.1 机器人控制系统结构设计

机器人控制系统由机构本体、传感系统、控制系统和驱动系统组成[4]。其中传感系统是通过各种传感器采集外界信号，以确定机器人所处的位置或前方障碍物的距离；控制系统和驱动系统属于闭环系统，控制系统根据位置信息修改机器人的运动路径，再通过驱动系统控制机器人本体的运动。驱动系统是利用各种电动机产生的力矩和力，直接或间接驱动机器人本体以获得机器人的各种运动的执行机构[5]。其中机器人的传感系统和控制系统为核心部分，对机器人的运动和定位起到至关重要的作用，协调好各个系统之间的配合和功能，是机器人控制的重要任务。

控制器控制整个机器人的运动轨迹和运动方式，控制器的选择非常关键。合适的硬件加上高质量软件才能组成优质的机器人。对于硬件的选择，本次设计的机器人采用DSP和FPGA相结合的控制模式，FPGA作为下位机，用于采集各个传感器的信号，并且会执行一些简单的手臂动作。DSP作为主控器，根据传感器的信号对底盘上的伺服电机进行直接控制，对于机器人进行定位，并向FPGA发送相应的动作命令。DSP通过XINTF模块与FPGA进行通信，它将FPGA作为大容量存储器，可以随时对其中的数据进行读写