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基于声音的舵机机器人运动控制分析.doc

发布:2017-10-28约1.34万字共56页下载文档
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基于声音的舵机机器人的运动控制分析 摘 要:舵机是一种位置伺服的驱动器,由于这种机器具有重量轻,体积小,精度高扭矩大等优点,因此很适合应用在机器人上作为机器人的驱动。基于声音控制的舵机机器人是研究舵机机器人的一个重要方面。本文以舵机机器人为研究对象,以声音控制系统为主线,从多个方面对基于声音的舵机机器人运动控制作了系统的研究。 本文从提高舵机机器人运动控制的实时性出发,应用Bioloid机器人套件,采用PoboPlus软件,设计了基于声音控制的舵机机器人。使用CM-530控制器使得舵机机器人的运动控制得以实现。设计包括了舵机机器人的硬件组装、PID控制算法的分析、控制程序的编写、运动过程的分析等过程。 关键词:舵机机器人,运动控制,PoboPlus,PID The analyze based on sound on the motion control of the servo robot Abstract: The steering engine is a position servo driver, and its suitable for application in robot as a robot driver because of its light quality, small volume, high accuracy and large torque. The servo robot based on the sound control is an important aspect of researching servo robot. This paper systemically researches the motion control of servo robot based on the sound control from many aspects with the servo robot being the object and sound control system being the main line. This paper also applies the Bioloid robot kits and uses the PoboPlus software to design the servo robot based the sound control from the point of improving the instantaneity of the servo robot. Using the CM - 530 controller makes the achievement of servo motion control of robot. The design includes the assembling of servo robot, analysis of PID control algorithm, the writing of control program and the analysis of motion process. Keywords: servo robot, motion control, PoboPlus, PID 目 录 1 绪论 1 1.1选题的背景及意义 1 1.2Bioloid概述 1 1.2.1 Bioloid硬件介绍 2 1.2.2 Bioloid软件介绍 3 1.3本文章节安排 6 2 舵机机人控制系统硬件设计 8 2.1电子元器件选择 8 2.1.1控制器的选择 8 2.1.2舵机的选择 10 2.1.3其他元件的选择 10 2.2舵机机器人控制系统设计 11 2.3舵机机器人组装 11 2.4本章小结 13 3 舵机的结构及其控制原理 13 3.1舵机的内部结构 13 3.2舵机的工作原理 14 3.3 AX-12+舵机的控制 15 3.4本章小结 15 4 舵机机器人的速度控制 15 4.1引言 15 4.2数字PID控制算法 16 4.3基于数字PID的机器人速度控制 18 4.3.1PID控制的MATLAB仿真 19 4.4本章小结 23 5 舵机机人控制系统软件设计 23 5.1 RoboPlus Task程序的编写 23 5.2RoboPlus Motion程序的编写 27 5.3本章小结 29 6 总结与展望 29 6.1总结 29 6.2展望 29 参考文献 31 致 谢 33 附 录 34 1 绪论 1.1选题的背景及意义 随着机器人的技术和微型计算机控制技术的快速速发展,机器人技术在全世界得到了广泛的应用,几乎所有的领域都有计算机的参与。机器人的发展大致经过三代的演变[1]:第一代的机器
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