基于STM32的六足机器人控制系统研究

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随着社会的快速发展,机器人领域不断兴起,越来越多的人开始研究和使用机器人。六足机器人由于其稳定性好、步态灵活、负载能力强等优点,已经广泛应用于多个领域。它不仅可以应对复杂崎岖路面,而且还可以完成具有高要求、高难度的作业。同时,嵌入式系统快速发展的今天,加快了控制系统的运行速度,使机器人迈上了一个新的台阶,此外,越来越多的人将仿生学应用到六足机器人中,也促进了机器人的开发。因此,本文针对六足机器人的控制系统进行设计和研究。本文首先通过对比国内外足式机器人的发展现状,并了解各个机器人控制系统的优缺点,借鉴其控制系统的研究成果,对本文设计的控制系统进行需求分析和目标确定,提出一种合理的基于STM32仿生六足机器人总控制系统。其次,根据机器人所需要实现的功能,对其进行主控制器的选型,并进行各个模块的电路设计以及PCB的绘制,包括:核心控制器、电源模块、通讯模块、数据采集模块等。然后,对机器人控制系统进行软件设计,进行开发环境的搭建;分别通过Windows系统和虚拟机下的Ubuntu系统,对机器人控制系统进行开发,包括:上位机与下位机的通讯设计、下位机数据传递和数据采集设计以及下位机与舵机之间的通讯设计等。最后,对电路板进行检测,检测完成后与ROS进行通讯测试,包括STM32与ROS通讯测试、Matlab与ROS通讯测试,并对测试结果进行分析;同时,针对本文所设计的控制系统各个模块的功能,进行测试和分析,验证本文所设计的控制系统是否可以实现预期功能,主要包括通讯功能测试和ADC电压采集功能测试。
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