文档介绍：Design of Motion Control System for
Reconnaissance Robot Based on Atmega128
Candidate Sun Tao
Supervisor Professor Pei Tingrui
College College of information engineering
Program Programming
puter Technology
Degree Master
University Xiangtan University
Date October 25 , 2011
II
湘潭大学
学位论文原创性声明
本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取
得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其
他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个
人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果
由本人承担。
作者签名: 日期: 年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学
校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查
阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关
数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位
论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名: 日期: 年月日
导师签名: 日期: 年月日
III
摘要
人们在执行反恐、搜救、探测等任务的过程中,敌情和环境参数等情报的收集
是最关键的一环,随着机器人技术的发展,侦察机器人在此领域得到了广泛的应用。
与普通侦察机器人相比,特殊的工作场合、特定的待执行任务等因素,要求侦察机
器人具备较灵活的移动性、较强的自主性及微型化。相应地为侦察机器人运动控制
系统提出了新的研究需求与技术挑战。
在综述移动式侦察机器人及其控制技术国内外研究现状的基础上,针对移动式
侦察机器人的控制需求,设计了以 Atmega128 为主控制芯片的硬件控制系统。硬件
系统主要包括七个部分:主控芯片及其外围电路、电机驱动单元、电压转换单元、
光电编码器检速电路、ISP 下载接口电路、无线通信模块、红外线传感器模块。
在控制系统软件设计过程中,为提高代码的利用率采用了模块化的设计方法,
高效完成单片机发送指令、电机执行指令并反馈指令执行的情况等功能。为了提高
侦察机器人的运动性能,本文采用位置式闭环 PID 控制算法控制侦察机器人的驱动
电机,通过调节 PID 参数以提高机器人的运动性能。
侦察机器人运动的结果表明,该方案解决了机器人底层控制的基本问题,达到
了预期的目标,为进一步研究移动式机器人的自主运动控制提供了理论指导和实验
平台。
关键词:侦察机器人;运动控制;脉宽调制;PID 控制
IV
Abstract
In the process of anti-terrorism, survey and rescue, investigating enemy intelligence
and environmental parameters is the most critical part. With the development of robotics,
mobile robots have been widely used in this field. Compared with general mobile robot,
the special work environment, the scouting tasks’ characteristics, human expect more
mobility, autonomous and miniaturization. Accordingly, the motion control system for the
reconnaissance robot faces new research needs and technical challenges.
Firstly, the development of reconnaissance robot and control technology is surveyed.
In order to sati