基于STM32的变形机器人控制研究.doc

摘要:机器人技术是一门集仿生学、机械学及控制工程等多学科融合交汇的综合性技术，不仅涉及到非线性、基于多传感器信息融合和图像处理等技术，而且还囊括了复杂机电系统的建模、数字仿真及混合系统的控制等方面的技术，是机器人研究领域中重要的分支，可以反应一个国家综合技术实力的强弱。

本文以机器人运动控制作为研究方向，采用STM32单片机作为核心控制器，研究并设计了简易变形机器人控制系统，通过测试不同形态的机器人在不同环境条件下，能够针对特定环境完成指定的动作。本文设计的机器人主要存在两种形态，一是双足机器人形态，在该形态下机器人能够完成前进、转弯的动作；二是爬管机器人形态，在该形态下机器人能够在管道上上下移动。本文完成了系统硬件结构的绘制与加工和软件模块的设计与开发，在设计中，从结构到硬件，从硬件到软件，各方面相互补充，使得机器人能够更加多样化，全面化，智能化。

关键词：变形机器人；双足机器人；爬管机器人；STM32

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究背景-1

1.2 国内外研究现状-1

1.3 研究内容-2

2 系统工作原理介绍-3

2.1 机器人通信原理-3

2.2.1 UART通信原理-3

2.2.2 蓝牙通信原理-3

2.2 机器人控制原理-4

2.3.1 伺服舵机控制原理-4

2.3.2 减速电机控制原理-5

2.3 机器人供电原理-5

2.4 本章小结-6

3 机器人硬件设计-7

3.1 机器人结构设计-7

3.1.1 机械钳装配结构-7

3.1.2 腰部装配结构-8

3.1.3 腿部装配结构-8

3.1.4 机器人整体装配结构-9

3.2 机器人控制电路设计-10

3.2.1 机器人控制电路原理图-10

3.2.2 机器人控制电路PCB图-10

3.3 本章小结-11

4 机器人软件设计-12

4.1 机器人控制APP-12

4.1.1 APP界面设计-12

4.1.2 APP程序设计-13

4.2 机器人控制流程图-13

4.3 本章小结-15

5 机器人调试-16

5.1 单步调试-16

5.1.1机器人动作组调试-16

5.1.2蓝牙调试-17

5.2 整体调试-18

5.3 本章小结-18

结    论-20

参 考 文 献-21

附录A 系统电路图-22

附录B 系统程序代码-24

附录C 系统实物图-29

致    谢-32