目 录
摘要.............................................................................................................................. 2
1设计目的..................................................................................................................... 2
2. 设计总体方案............................................................................................................. 2
2.1设计原理........................................................................................................... 3
2.2设计要求........................................................................................................... 3
2.3设计原理图....................................................................................................... 4
3. 驱动模块设计............................................................................................................. 4
4. 程序功能与流程图..................................................................................................... 5
5. 操作说明..................................................................................................................... 6
6. 心得体会与总结......................................................................................................... 7
7. 参考文献..................................................................................................................... 8
8. 附录............................................................................................................................. 8
附录1 电路图......................................................................................................... 8
附录2 参考源程序................................................................................................. 9
摘要: 灭火机器人可以在人的控制下工作，也可以自动执行一些已经编排好的程序，既方便又快捷的工作，从而协助或取代人类工作。
本文对大学版智能机器人的运动控制进行了全面描述, 包括主体设计方案、各模块的硬件电路设计描述以及单片机控制程序的编写等。大学版机器人通过中央处理器（CPU ）来思维。采用的是TI 公司2000 系列中功能最强、集成功能最全的高档DSP 处理器。它的可靠性很高，集成功能很强，有程序自动下载功能。大学版机器人连上串口线就可自动下载程序。
1. 设计目的
本课程设计是对“测控技术与系统”课程中所学知识的综合运用，通过此课程设计复习大学所学专业课程，利用设计提供的实验条件，将有相互联系的各专业课程的实验组合起来，包括这些专业课程需要的若干单个实验，最后形成接近实际应用系统的综合实验。训练和提高学生在软、硬件设计调试方面的能力。同时，帮助学生将各专业课程内容综合起来，融会贯通，形成系统的概念，迅速迈过从理论到实践的门槛，为今后能够独立进行测控系统的开发设计工作打下一定的基础。
1. 熟悉MT-UROBOT 机器人的运动机构
2. 了解MT-UROBOT 的驱动原理
3. 理解调速原理
4. 掌握软件控制方法，学会编写自己控制程序
2. 设计总体方案
2.1设计原理
MT-UROBOT 机器人的主动轮有能够完成向前直走，向后转弯，左转，右转，这些平地上的技术动作；驱动机构由直流电机和减速比约为30：1的齿轮箱构成，齿轮减速箱将直流电机输出的扭矩和转速转化为机器人可以需要的扭矩和转速。动力强劲，效率高，噪音小。从动轮为一万向轮。从动轮子与两个主动轮构成稳定的三角形结构支撑整个本体。如图：
直流电机将轴的旋转运动输入到齿轮箱，然后齿轮箱的输出轴控制轮子转动，从而驱动整个机器人的运动。电机的运动速度与加在其上的电压有直接关系。直流电机上的电压大小与转速和扭矩关系详见用户手册图2-11。
直流电机的速度控制一般采用PWM(Pulse Width Modulation ，脉冲调宽信号) 波来实现，其基本原理是，在一定频率下，调节脉冲宽度等效改变施加于直流电机的平均电压，从而改变电机的转动速度。
（a ） （b ） 如图（a ）是占空比是50％的pwm 波，把它加在直流电机两端相当于加在5v 电压如图所示。
在MT-UROBOT 中把机器人的速度是把0～12V 电压量化为0～1000的数值范围，如果我们给定机器人的速度为500时，相当于给电机6V 电压时的速度。
2.2设计要求
实现机器人正方形运动和加速旋转。
1. 要求设计资料完整，包括设计图纸、加工路线、检验方法等。
2. 撰写设计报告，包括总体方案论证，原理阐述，各环节具体电路设计，元器件选择及参数计算，系统原理图，元器件明细表和实验结果分析
2.3设计原理图
3驱动模块设计
直流电机上的电压大小影响它的转速和扭矩差动方式是指将两个有差异的或独立的运动合成为一个运动。当我们把两个电机的运动合成为一个运动时，这
图1.2
驱动芯片为LMD18200, 有3A 连续工作电流，6A 的最大电流，非常高的转换效率和纹波特性，并且具有过流、过热保护，电路原理图见用户手册图3.29。
电源芯片LM2577T —ADJ ，采用电池升压稳压电路，有效地提高了电机在电池电压变化过程中的效率和稳定性，电路图见用户手册图3.28。再驱动板上有一个驱动电流反馈接口，把它接到扩展板上的AD 端口就可读出此刻驱动器上的电流。
直流电机将轴的旋转运动输入到齿轮箱，然后齿轮箱的输出轴控制轮子转动，从而驱动整个机器人的运动。电机的运动速度与加在其上的电压有直接关系。直流电机上的电压大小与转速和扭矩关系详见用户手册图2-11。
4. 程序功能与流程图
程序功能：机器人的原地加速旋转。机器人的原地旋转速度从100加到800。然
后停下，调用的函数说明：move(－200，200，0) 运动控制函数，－
200指左轮运动速度，运动方向向后，200为右轮速度，向前运动。0
指的是扩展电机速度参数，因为没有用到扩展电机故速度为零。
sleep(50);等待函数，50为等待的时间，单位为毫秒。
流程图：
图1.4
5. 操作说明
机器人与电脑连接，对源程序进行调试，调试成功后，点击“下载”并按下机器人“OK ”按钮程序将自动下载，程序下载成功后按“运行”按钮，机器人实现运动控制。
6. 心得体会与总结
通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心，细致．课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱：有2次因为不小心我计算出错，只能毫不情意地重来．但一想起周伟平教授，黄焊伟总检平时对我们耐心的教导，想到今后自己应当承担的社会责任，想到世界上因为某些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故，我不禁时刻提示自己，一定呀养成一种高度负责，认真对待的良好习惯．这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练． 短短三周是课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的缺乏，自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足，几年来的学习了那么多的课程，今天才知道自己并不会用．想到这里，我真的心急了，老师却对我说，这说明课程设计确实使我你有收获了．老师的亲切鼓励了我的信心，使我更加自信．
最后，我要感谢我的老师们，是您严厉批评唤醒了我，是您的敬业精神感动了我，是您的教诲启发了我，是您的期望鼓励了我，我感谢老师您今天又为我增添了一幅坚硬的翅膀．今天我为你们而骄傲，明天你们为我而自豪经过两周的课程设计学到的不仅是知识更重要的是团队的合作，它不仅仅让我们综合那些理论知识来运用到设计和创新中，还让我们知道了一个团队凝聚在一起的巨大潜能。
7. 参考文献
1. 《测控系统原理与设计》第2版 北京航天航空大学出版社
2. 《大学版智能机器人MT-UROBOT 使用手册》
3. 《机器人无线通讯》实例 Proteus软件
8. 附录
附录1 电路图Windows 95/98/ME/NT4/2000/XP，有光驱、至少有一个九针串口的PC 机。
附录2 参考源程序（加速旋转）： #include
#include "ingenious.h" void main()
{
int i,j;
for(i=200;i
j=i;
move(i,-j,0);
sleep(50);
}
stop();
}
参考源程序（走正方形）： #include
#include "ingenious.h"
void main()
{
move(205, 200, 0); sleep(6000);
move(200, -200, 0); sleep(600);
move(205, 200, 0);
sleep(6000);
move(200, -200, 0);
目 录
摘要.............................................................................................................................. 2
1设计目的..................................................................................................................... 2
2. 设计总体方案............................................................................................................. 2
2.1设计原理........................................................................................................... 3
2.2设计要求........................................................................................................... 3
2.3设计原理图....................................................................................................... 4
3. 驱动模块设计............................................................................................................. 4
4. 程序功能与流程图..................................................................................................... 5
5. 操作说明..................................................................................................................... 6
6. 心得体会与总结......................................................................................................... 7
7. 参考文献..................................................................................................................... 8
8. 附录............................................................................................................................. 8
附录1 电路图......................................................................................................... 8
附录2 参考源程序................................................................................................. 9
摘要: 灭火机器人可以在人的控制下工作，也可以自动执行一些已经编排好的程序，既方便又快捷的工作，从而协助或取代人类工作。
本文对大学版智能机器人的运动控制进行了全面描述, 包括主体设计方案、各模块的硬件电路设计描述以及单片机控制程序的编写等。大学版机器人通过中央处理器（CPU ）来思维。采用的是TI 公司2000 系列中功能最强、集成功能最全的高档DSP 处理器。它的可靠性很高，集成功能很强，有程序自动下载功能。大学版机器人连上串口线就可自动下载程序。
1. 设计目的
本课程设计是对“测控技术与系统”课程中所学知识的综合运用，通过此课程设计复习大学所学专业课程，利用设计提供的实验条件，将有相互联系的各专业课程的实验组合起来，包括这些专业课程需要的若干单个实验，最后形成接近实际应用系统的综合实验。训练和提高学生在软、硬件设计调试方面的能力。同时，帮助学生将各专业课程内容综合起来，融会贯通，形成系统的概念，迅速迈过从理论到实践的门槛，为今后能够独立进行测控系统的开发设计工作打下一定的基础。
1. 熟悉MT-UROBOT 机器人的运动机构
2. 了解MT-UROBOT 的驱动原理
3. 理解调速原理
4. 掌握软件控制方法，学会编写自己控制程序
2. 设计总体方案
2.1设计原理
MT-UROBOT 机器人的主动轮有能够完成向前直走，向后转弯，左转，右转，这些平地上的技术动作；驱动机构由直流电机和减速比约为30：1的齿轮箱构成，齿轮减速箱将直流电机输出的扭矩和转速转化为机器人可以需要的扭矩和转速。动力强劲，效率高，噪音小。从动轮为一万向轮。从动轮子与两个主动轮构成稳定的三角形结构支撑整个本体。如图：
直流电机将轴的旋转运动输入到齿轮箱，然后齿轮箱的输出轴控制轮子转动，从而驱动整个机器人的运动。电机的运动速度与加在其上的电压有直接关系。直流电机上的电压大小与转速和扭矩关系详见用户手册图2-11。
直流电机的速度控制一般采用PWM(Pulse Width Modulation ，脉冲调宽信号) 波来实现，其基本原理是，在一定频率下，调节脉冲宽度等效改变施加于直流电机的平均电压，从而改变电机的转动速度。
（a ） （b ） 如图（a ）是占空比是50％的pwm 波，把它加在直流电机两端相当于加在5v 电压如图所示。
在MT-UROBOT 中把机器人的速度是把0～12V 电压量化为0～1000的数值范围，如果我们给定机器人的速度为500时，相当于给电机6V 电压时的速度。
2.2设计要求
实现机器人正方形运动和加速旋转。
1. 要求设计资料完整，包括设计图纸、加工路线、检验方法等。
2. 撰写设计报告，包括总体方案论证，原理阐述，各环节具体电路设计，元器件选择及参数计算，系统原理图，元器件明细表和实验结果分析
2.3设计原理图
3驱动模块设计
直流电机上的电压大小影响它的转速和扭矩差动方式是指将两个有差异的或独立的运动合成为一个运动。当我们把两个电机的运动合成为一个运动时，这
图1.2
驱动芯片为LMD18200, 有3A 连续工作电流，6A 的最大电流，非常高的转换效率和纹波特性，并且具有过流、过热保护，电路原理图见用户手册图3.29。
电源芯片LM2577T —ADJ ，采用电池升压稳压电路，有效地提高了电机在电池电压变化过程中的效率和稳定性，电路图见用户手册图3.28。再驱动板上有一个驱动电流反馈接口，把它接到扩展板上的AD 端口就可读出此刻驱动器上的电流。
直流电机将轴的旋转运动输入到齿轮箱，然后齿轮箱的输出轴控制轮子转动，从而驱动整个机器人的运动。电机的运动速度与加在其上的电压有直接关系。直流电机上的电压大小与转速和扭矩关系详见用户手册图2-11。
4. 程序功能与流程图
程序功能：机器人的原地加速旋转。机器人的原地旋转速度从100加到800。然
后停下，调用的函数说明：move(－200，200，0) 运动控制函数，－
200指左轮运动速度，运动方向向后，200为右轮速度，向前运动。0
指的是扩展电机速度参数，因为没有用到扩展电机故速度为零。
sleep(50);等待函数，50为等待的时间，单位为毫秒。
流程图：
图1.4
5. 操作说明
机器人与电脑连接，对源程序进行调试，调试成功后，点击“下载”并按下机器人“OK ”按钮程序将自动下载，程序下载成功后按“运行”按钮，机器人实现运动控制。
6. 心得体会与总结
通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心，细致．课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱：有2次因为不小心我计算出错，只能毫不情意地重来．但一想起周伟平教授，黄焊伟总检平时对我们耐心的教导，想到今后自己应当承担的社会责任，想到世界上因为某些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故，我不禁时刻提示自己，一定呀养成一种高度负责，认真对待的良好习惯．这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练． 短短三周是课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的缺乏，自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足，几年来的学习了那么多的课程，今天才知道自己并不会用．想到这里，我真的心急了，老师却对我说，这说明课程设计确实使我你有收获了．老师的亲切鼓励了我的信心，使我更加自信．
最后，我要感谢我的老师们，是您严厉批评唤醒了我，是您的敬业精神感动了我，是您的教诲启发了我，是您的期望鼓励了我，我感谢老师您今天又为我增添了一幅坚硬的翅膀．今天我为你们而骄傲，明天你们为我而自豪经过两周的课程设计学到的不仅是知识更重要的是团队的合作，它不仅仅让我们综合那些理论知识来运用到设计和创新中，还让我们知道了一个团队凝聚在一起的巨大潜能。
7. 参考文献
1. 《测控系统原理与设计》第2版 北京航天航空大学出版社
2. 《大学版智能机器人MT-UROBOT 使用手册》
3. 《机器人无线通讯》实例 Proteus软件
8. 附录
附录1 电路图Windows 95/98/ME/NT4/2000/XP，有光驱、至少有一个九针串口的PC 机。
附录2 参考源程序（加速旋转）： #include
#include "ingenious.h" void main()
{
int i,j;
for(i=200;i
j=i;
move(i,-j,0);
sleep(50);
}
stop();
}
参考源程序（走正方形）： #include
#include "ingenious.h"
void main()
{
move(205, 200, 0); sleep(6000);
move(200, -200, 0); sleep(600);
move(205, 200, 0);
sleep(6000);
move(200, -200, 0);