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　　基于OPS-9定位的運動控制系統

　　(1) 原理

　　論文所述機器人以OPS-9定位系統為核心，以光學傳感器例如攝像頭和紅外傳感器為輔的機器人感知系統，并且為機器人量身打造了上位機，在機械方面使用三輪萬向輪來確保機器人移動的穩定性、靈活性和可操作性，另外機器人具有升降結構和抓取結構，以確保機器人能夠順利完成任務。

　　二、設計方案

　　(1)機械結構

　　在設計之初，考慮到機器人運行環境的實際情況，底盤方面選擇穩定性較為優秀的三輪全向輪，并采用多層底板結構以增強機器人整體強度。升降結構方面采用步進電機加齒輪帶的方式。抓取結構采用電磁閥控制氣動執行器的方式。機器人的整體架構由玻纖板構成，機器人的支撐方式使用的是螺絲和不銹鋼實心管，由此構成了機器人的機械結構。

　　(2)硬件設計

　　機器人使用的硬件大概分為控制芯片和其它模塊。控制芯片包括STM32F407和STM32F103，其中STM32F407為主控芯片，用于處理各種模塊傳回的數據和運行控制算法，STM32F103用于采集和處理紅外傳感器的數據。其它模塊包括電機驅動模塊、攝像頭模塊、OPS-9定位模塊、RS232、TTL、CAN通信模塊、紅外測距模塊等。

　　(1) 程序設計

　　首先STM32F407、STM32F103、OPS-9定位模塊、OPENMV攝像頭模塊、直流電驅動模塊上電初始化，STM32F407主控芯片將其他芯片或者其他傳感器回傳的各類信息通過A/D、D/A或者其他方式轉換為機器人所要用到的信息，例如機器人的相對位置、姿態角、實時速度等信息。

　　之后，STM32F407主控芯片將各類信息通過I/O口控制LED指示燈來告知使用者機器人此時的狀態，例如機器人處于故障狀態、斷電狀態、待發車狀態等。待機器人處于待發車狀態時，使用機器人上位機將需要機器人所需要完成的任務通過WIFI通訊模塊將信息傳送給STM32F407主控芯片，也可以使用事先在主控芯片的FLASH區存儲的信息，這些信息包括機器人跑點個數、跑點策略、跑點順序以及各種應急策略等。

　　最后，當機器人收到任務信息之后，將運動信息通過各種通訊方式或控制方式控制驅動用的直流電機、控制爪子開合的繼電器、控制攝像頭方向的舵機、上升或下降用的步進電機等控制設備。

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