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基于状态机的巡线机器人控制系统设计 |
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前面的叙述已经大致描述了运动保护及定位系统需要完成的功能。具体的说就是，当运动机构运动至左侧和右侧限位位置时，传感器均给出相应的限位信号，运动控制系统据此停止电机，且限制机构在这两个位置的运动。即：若机构顺时针摆动至限位点，则限位后机构只可逆时针运动，顺时针方向的运动被限制，反之亦然。巡线机器人运动控制系统中的一个较为复杂的功能是对两个机械臂的定位，机械臂定位要求是，无论机械手从何方靠近中间的零位位置，总需要机械手自动停止在一个位置-此位置为机械手与机体垂直的位置。由于我们采用的位置传感器是霍尔效应传感器，传感器探头与磁钢的距离小于某一阈值时传感器便给出有效信号。因此，当磁钢从不同方向接近传感器探头时，传感器给出限位信号的位置不同。经过实验验证，当磁钢进入某一个区域时，传感器即刻给出有效的信号，此区域宽度大约为1厘米。因此，倘若均以进入该区域即认为机械手归零到位，显然，当机械手从不同方向归零时并不能保证机械手都垂直于机体。事实上，由于传感器安装的位置的影响，加之整个机械手较长，当从不同方向归零时，机械手姿态差别很大。为了保证无论从何方归零，机械手总能停止在同一位置，要求控制器只能采用传感器的同一边沿信号作为归零到位信号。比如：当机械手顺时针归零时，若检测到传感器信号的下降沿即停止电机，认为归零到位;当机械手逆时针归零时，需检测到传感器信号的上升沿（也就是顺时针时的下降沿，即同一边沿信号）时，方可认为归零到位。
在我们设计的运动控制系统中，对任一电机，控制系统仅给出三个控制信号：两个方向信号和速度信号（dira,dirb和pwm），其中的两个方向信号控制电机的转向和开停，dira和dirb不同时，电机方可运动，相同时电机停止。pwm信号也可控制电机的运行，pwm为高电机可运行，反之停止。机械手的定位调整系统需要设置三个传感器：左限位传感器（sensor_l），中间零位传感器（sensor_m），右限位传感器 （sensor_r）。对不需要归零的运动机构则不设置中间零位传感器。本新闻共 6页,当前在第 3页 1 2 3 4 5 6 |
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