基于航跡推算的移動式機器人定位系統(tǒng)設(shè)計
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2．4 中央處理單元
系統(tǒng)使用MEGA128單片機作為主控芯片，該單片機具有2個8位定時器和2個16位定時器以及10路可編程PWM，擁有8個10位ADC通道，因此能夠?qū)崿F(xiàn)對多傳感器的信號采集處理。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/160341.htm
如圖6所示為中央處理單元硬件電路原理圖，包括了24 V轉(zhuǎn)5 V的直流穩(wěn)壓電源、晶振電路以及外圍拓展口電路。在電源部分使用LM117穩(wěn)壓管，能夠很好地控制電源紋波，使單片機穩(wěn)定工作。在外圍拓展口部分使用并行總線結(jié)構(gòu)，能夠很方便進行使用和開發(fā)。
如表1所示為中央處理單元中單片機使用的主要端口功能，包括通信與控制信號的發(fā)出以及對編碼盤的計數(shù)。
3 結(jié)果與分析
為驗證系統(tǒng)的可行性與穩(wěn)定性，使用了一個四輪全向輪結(jié)構(gòu)小車進行測試，測試方案如下：在2 m×2 m的平面場地中設(shè)定A、B兩點，小車在兩點間分別多次作直線運動與弧線運動，每次均將實際運行軌跡與理論軌跡進行比較，并分析定位誤差。
(1)直線運行小車直線運行10次，每次運行出發(fā)地點A均相同，檢測實際運行軌跡與理論軌跡誤差在5 mm以內(nèi)，且小車可以快速定位到C點，而C點在B點誤差圓內(nèi)。
(2)弧線運行小車弧線運行10次，每次運行出發(fā)地點A均相同，檢測實際運行軌跡與理論軌跡最大誤差為1 cm，且小車可以快速定位到C點，而C點在B點誤差圓內(nèi)。
試驗證明，系統(tǒng)可以完成對任意預設(shè)路徑的快速定位，基本保證到達目的地，其誤差在允許范圍之內(nèi)，且系統(tǒng)充分對CPU資源進行了合理運用，在外圍硬件電路設(shè)計時考慮了最大程度減小外界對系統(tǒng)的干擾，穩(wěn)定性較強，達到了預期設(shè)計目標。
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