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（独家原创）控制机器人行走设计（全套CAD图纸完整版）

芯片技术在美国得到高速发展，出现了批高性能低价格的，这些的重要特性是它们的兼容性好而且浮点运算速度快，使运动控制器能够浓缩在块控制卡上，而且每个伺服轴的更新速率可以达到，而芯片技术则使通过软件来更新硬件成为可能，如果将和与相结合，则可充分利用现有的操作环境和资源，进步降低系统的成本，增加系统的通用性。目前，国内外高级运动控制器大多做成了插卡形式，这种插卡形式能充分地利用计算机现有的软件资源，总的看来，这种插卡形式的控制器功能强大，但结构也很复杂。从技术水平上看，国内的运动控制器卡落后于国外。目前国外的高性运动控制卡主要有美国运动控制卡应用领域涉及机器人数控机床雕刻机旋转刀系统等各类自动化设备。日本三菱电机公司推出的第二代高性能系列运动控制器。主要特点有体积小巧高速运动控制配置灵活控制功能，编程，上位监控，可实现复杂的运动控制。但结构复杂，价格昂贵。英国公司推出的各种运动控制卡功能很强，她采用类似的结构语言，通俗易懂，编程比较容易。这种卡有总线型，独立型串口，驱动集成型步进伺服多种形式，可以满足不同应用领域的特殊需要。国内在机器人运动控制器中，处理器件接受高层控制级的指令，计算和输出多路控制信号，协调各驱动轮，并对系统状态进行监控。目前，许多机器人的运动控制系统均采用专用的微处理器，如以为核心的微处理器制作专用的主板，采用专用的编程语言，并将控制算法固化在中。运动控制算法是移动机器人运动控制的关键，由于控制器结构简单参数易于调整，因此在移动机器人运动控制中得到了广泛的应用，但是移动机器人运动控制系统的模型在实际系统中存在控制参数难以调整控制系统存在噪声影响等问题，即用传统的比例控制器己不能达到较好的控制效果。模糊逻辑法模拟驾驶员的驾驶思想，将模糊控制本身所具有的鲁棒性与基于生理学上的“感知动作”行为结合起来，为移动机器人在未知环境中运动提出了种新思路，模糊控制不需要建立数学模型，可以利用语言描述复杂的非线性系统，是种基于非数学模型的控制方法，但是难以建立完善的推理规则。控制器单元的选型移动机器入运动控制系统的核心是微控制器，作为机器入控制器的核心部件，高性能的是必需的，选择个什么样的微控制器对于机器人小车的性能控制系统的设计方式有很大的影响，应具体分析控制系统的特征和要求进行微控制器的选择，应以运算速度功能兼容性整个移动机器人系统的结构通信方式及通信速率电机控制方式及的大小为依据来选择合适的微控制器。目前微控制器主要有数字信号处理器现场可编程逻辑门阵列和单片机等类型。具有数据处理能力强速度快等优点，且其体积较小，有利于电路板布局，但是在中断处理位处理或逻辑操作方面不如单片机，芯片价格尤其是浮点器件价格较贵，系统开发成本较高是的缩写，即现场可编程逻辑门阵列。是在的基础上发展起来的新型高性能可编程逻辑器件，它般采用工艺，也有些专用器件采用工艺或反熔丝．艺等。的集成度很高，其器件密度从数万系统门到数千万系统门不等，可以完成极其复杂的时序与组合逻辑电路功能，适用于高速高密度的高端数字逻辑电路设计领域，但其系统开发成本较高。单片机虽然在运算任务的完成上不如，但是其成本低易于开发相关资料较全，配合定的外围芯片能够很好地完成本系统的控制任务，随着微电子工艺水平的提高，单片微型计算机技术有了飞跃的发展。单片机型号之多，已到了难以统计的地步。在．系列单片机内核的基础上等大公司纷纷推出各种派生芯片。如目前应用最广的位单片机，价格低廉功能强大。但在些复杂的系统中，就不得不考虑位单片机。．系列位单片机广泛应用于伺服系统变频调速等各类要求实时处理的控制系统。考虑到机器人尺寸的限制，功耗等因素选择个功能齐全的单片机是比较合适的，定位合理的方案，可获得较高的性能价格比。单片机的确定带字节的在线可编程位微控制器。是系列中功能最强的单片机。．特点先进的精简指令集结构高性能低功耗的位微控制器条功能强大的指令大部分在单时钟周期内执行个通用工作寄存器外设控制寄存器全静态操作工作在下具有的性能片内带有执行时间为两个时钟周期的硬件乘法器非易失性程序和数据存储器字节在线可重复编程擦写次数次区具有独立的加密位可通过片内的引导程序实现在系统编程,写操作时真正可读字节擦写次数,次字节内部最大字节可选外部存储器空间程序加密位在线可编程接口符合标准接口边界扫描能力广泛的片内支持通过接口对熔丝位和加密位编程外设特点两个带预分频器和种比较模式的位定时计数器两个扩充的带预分频器和比较模式捕获模式的位定时计数器具有独立振荡器的实时计数器二通道位通道到位精度输出比较调节器通道位转换个单端通道个微分通道个增益为,或的微分通道两线串行接口二路可编程串行接口主从串行接口带内部振荡器的可编程看门狗定时器片内模拟比较器特别的特点上电复位和可编程的低电压检测内部可校准的振荡器外部和内部中断源五种睡眠模式空闲模式噪声抑制模式省电模式掉电模式待命模式和扩展待命模式可软件选择时钟频率通过个熔丝选定兼容模式全局上拉禁止和封装个可编程的脚脚封装工作电压速度等级二．引脚配置的引脚配置三．描述是款基于结构的低功耗位单片机。通过在个时钟周期内执行条指令，可以取得的性能，从而使得设计人员可以在功耗和执行速度之间取得平衡。结构图核将个工作寄存器和丰富的指令集联结在起。所有的工作寄存器都与算术逻单元直接相连，允许在个时钟周期内执行的单条指令同时访问两个独立的寄存器这种结构提高了代码效率使，得到了比普通单片机高将近倍的性能。具有以下功能特点字节具备写操作时可读的在系统可编程，字节，字节，个通用口，个通用工作寄存器，实时计数器，个具有比较模式和的定时器计数器，个，个两线串行接口，个通道位具有可选增益差分输入的转换器，个带内部振荡器的可编程看门狗定时器，个口，个符合标准的测试接口，也可用于访问片内系统和编程，种可通过软件选择的省电模式工作于空闲模式