基于stm32f407六轮灭火机器人伺服控制器的制造方法_4

文档序号:9288170阅读:来源:国知局
M波输出,调整灭火机器人直流无刷电机X、直流无刷电机Y的PWM波输出,使得两个永磁直流无刷电机运动方向相反,灭火机器人原地在加速计传感器Al的控制下实现精确的原地180度转向,然后灭火机器人沿着原先相反的方向运动;
如果在坐标(X,Y)时的方向为北,则更新其坐标为(X,Y),新坐标方向为南;如果在坐标(X,Y)时的方向为东,则更新其坐标为(XI,Y),新坐标方向为西;如果在坐标(X,Y)时的方向为南,则更新其坐标为(X,Y),新坐标方向为北;如果在坐标(X,Y)时的方向为西,则更新其坐标为(X,Y),新坐标方向为东; 9)在灭火机器人沿着当前方向向前运动过程中如果有挡墙进入前方的运动范围,并且此时左右的超声波传感器S2和S3判断左边有挡墙,而超声波传感器S4、S5判断右方没有挡墙时,灭火机器人将存储此时坐标(X,Y),然后灭火机器人将按照图7的曲线行走;
在右转弯时,STM32F407首先把行走直线很短的距离R90_Leading按照控制器不同搜寻速度和加速度要求生成速度-时间运动梯形图,这个梯形包含的面积就是灭火机器人四个直流无刷电机X、直流无刷电机Y、四个直流无刷电机Z、直流无刷电机R要运动的距离。STM32F407根据这个梯形图再结合光电编码器和电机电流反馈生成驱动四轴直流无刷电机的PWM波,然后STM32F407使能驱动芯片驱动两个独立直流无刷电机X、直流无刷电机Y、四个直流无刷电机Z、直流无刷电机R向前运动,在向前运动过程中,超声波传感器S2、S3实时对左右的挡墙进行判断,并反馈当前房间挡墙信息,灭火机器人进入单左墙导航模式,然后再结合设定的左挡墙导航阀值,加速度计传感器Al记录灭火机器人实时的加速度信号并送给控制器,控制器分别通过积分和二次积分得到瞬时角速度和角度,记录灭火机器人的瞬时加速度、速度和位置信息,当灭火机器人快速探索脱离了设定中心位置时,微处理器根据离开中心位置的偏差借助加速计传感器Al开始进行实时补偿,微调四个直流无刷电机的PWM波输入,通过此方式可以精确调整灭火机器人的姿态,使其重新回到设定中心位置;如果灭火机器人在校正位置阶段出现失速或者房间地面灰尘较多的情况,STM32F407会调节直流电机M加大灭火机器人与地面的摩擦并使能前后驱的四轮PffM波控制信号,控制器开启直流无刷电机X、直流无刷电机Y、直流无刷电机Z、直流无刷电机R、直流无刷电机U和直流无刷电机W,系统进入六轮驱动状态,STM32F407根据时间和速度要求,把剩余的距离D转化为六轴直流无刷电机的PWM波,使直流无刷电机X、直流无刷电机Y、直流无刷电机Z、直流无刷电机R、直流无刷电机U和直流无刷电机W以相同的速度前进,灭火机器人在六驱状态下依旧按照原有的左挡墙导航模式前进,加速度计传感器Al实时记录灭火机器人的瞬时运动加速度,通过积分和二次积分得到其速度和位置信号,当灭火机器人六轮探索脱离了设定中心位置时,微处理器根据离开中心位置的偏差借助加速度计传感器Al开始进行实时补偿,微调六轴直流无刷电机的PWM波输入,通过此方式可以精确调整灭火机器人的姿态,使其重新回到设定中心位置;
当到达既定目标时,传感器参考值R90_FrOntWallRef开始工作,防止外界干扰开始做误差补偿。误差补偿结束后控制器禁止前后四轮的直流无刷电机的PWM波控制信号工作,并使能中驱的两轮直流无刷直流电机的PWM波控制信号,控制器调整直流无刷电机X和直流无刷电机Y速度使其完成弧度ARC的运动曲线,STM32F407首先把弧度ARC按照控制器不同搜寻速度和加速度要求生成速度-时间运动梯形图,这个梯形包含的面积就是灭火机器人直流无刷电机X和直流无刷电机Y要运动的距离,然后STM32F407再结合光电编码器以及电流传感器Cl、C2的反馈生成驱动直流无刷电机运动的PffM波,PWM波通过驱动桥放大后推动灭火机器人完成转弯搜寻。在灭火机器人转弯搜寻过程中,超声波传感器S2、S3、S4和S5无法为系统提供位置参考,系统依靠加速度计传感器Al进行位置修正。在灭火机器人快速搜寻转弯过程中加速度计传感器Al实时记录其瞬时加速度,控制器然后通过积分和二次积分得到其速度和位置信息,并通过与设定位置的速度和角度对比,当灭火机器人快速搜寻脱离了设定位置时,在新的采样周期内,系统按照偏差大小微调直流无刷电机X和直流无刷电机Y的PWM波输入,两轴伺服系统开始进行实时补偿来调整灭火机器人的姿态,使其完成弧度ARC ;
当到达既定目标后,系统依靠超声波传感器S2、S3开始导航,控制器把直线行走很短的距离R90_Passing按照控制器不同搜寻速度和加速度要求生成速度-时间运动梯形图,这个梯形包含的面积就是灭火机器人四个直流无刷电机X、直流无刷电机Y、四个直流无刷电机Z、直流无刷电机R要运动的距离,STM32F407根据这个梯形图再结合光电编码器和电机电流反馈生成驱动四轴直流无刷电机的PWM波,然后STM32F407使能驱动芯片驱动两个独立直流无刷电机X、直流无刷电机Y、四个直流无刷电机Z、直流无刷电机R向前运动,在向前运动过程中,超声波传感器S2、S3实时对左右的挡墙进行判断,并反馈当前房间挡墙信息,灭火机器人进入单左墙导航模式,然后再结合设定的左挡墙导航阀值,加速度计传感器Al记录灭火机器人实时的加速度信号并送给控制器,控制器分别通过积分和二次积分得到瞬时角速度和角度,记录灭火机器人的瞬时加速度、速度和位置信息,当灭火机器人快速探索脱离了设定中心位置时,微处理器根据离开中心位置的偏差借助加速计传感器Al开始进行实时补偿,微调四个直流无刷电机的PWM波输入,通过此方式可以精确调整灭火机器人的姿态,使其重新回到设定中心位置;如果灭火机器人在校正位置阶段出现失速或者房间地面灰尘较多的情况,STM32F407会调节M加大灭火机器人与地面的摩擦并使能前后驱的四轮PffM波控制信号,控制器开启直流无刷电机X、直流无刷电机Y、直流无刷电机Z、直流无刷电机R、直流无刷电机U和直流无刷电机W,系统进入六轮驱动状态,STM32F407根据时间和速度要求,把剩余的距离D转化为六轴直流无刷电机的PffM波,使直流无刷电机X、直流无刷电机Y、直流无刷电机Z、直流无刷电机R、直流无刷电机U和直流无刷电机W以相同的速度前进,灭火机器人在六驱状态下依旧按照原有的左挡墙导航模式前进,加速度计传感器Al实时记录灭火机器人的瞬时运动加速度,通过积分和二次积分得到其速度和位置信号,当灭火机器人六轮探索脱离了设定中心位置时,微处理器根据离开中心位置的偏差借助加速度计传感器Al开始进行实时补偿,微调六轴直流无刷电机的PWM波输入,通过此方式可以精确调整灭火机器人的姿态,使其重新回到设定中心位置;当到达既定目标后完成整个右转弯的轨迹曲线运动,然后控制其开始更新其坐标和方向;
如果在坐标(X,Y)时的方向为北,则更新其坐标为(X+1,Y),新坐标方向为东;如果在坐标(X,Y)时的方向为东,则更新其坐标为(X,Y-1),新坐标方向为南;如果在坐标(X,Y)时的方向为南,则更新其坐标为(Χ_1,Υ),新坐标方向为西;如果在坐标(X,Y)时的方向为西,则更新其坐标为(X,Υ+1),新坐标方向为北;
光电传感器S7开始工作,对新坐标下的光源进行判断,如果光电传感器S7捕捉到信号将通知控制器发现目标,控制器会让光电传感器S7禁止工作2秒工作,2秒后重新开启光电传感器S7,如果再次捕捉到光电信号,控制器会开启灭火机器人携带的干冰灭火器的电磁阀,开始对蜡烛进行喷洒干冰直至光源消失;如果光电传感器S7没有捕捉到新坐标下的光源,灭火机器人将离开目前房间格,将继续搜寻并更新其坐标;
10)在灭火机器人沿着当前方向向前运动过程中如果有挡墙进入前方的运动范围,并且此时左右的超声波传感器S2和S3判断左边无挡墙,而超声波传感器S4、S5判断右方有挡墙时,灭火机器人将存储此时坐标(X,Y),然后灭火机器人将按照图8的曲线行走;
在左转弯时,控制器控制电机行走规律与右转类似,当通过三段法到达既定目标后完成整个左转弯的轨迹曲线运动,控制器按照图6的设置开始更新其坐标和方向。
[0030]如果在坐标(X,Y)时的方向为北,则更新其坐标为(X-1,Y),新坐标方向为西;如果在坐标(X,Y)时的方向为东,则更新其坐标为(X,Y+1),新坐标方向为北;如果在坐标(X,Y)时的方向为南,则更新其坐标为(X+1,Y),新坐标方向为东;如果在坐标(X,Y)时的方向为西,则更新其坐标为(X,Y-1),新坐标方向为南;
光电传感器S7开始工作,对新坐标下的光源进行判断,如果光电传感器S7捕捉到信号将通知控制器发现目标,控制器会让光电传感器S7禁止工作2秒工作,2秒后重新开启光电传感器S7,如果再次捕捉到光电信号,控制器会开启携带的干冰灭火器的电磁阀,开始对蜡烛进行喷洒干冰直至光源消失;如果光电传感器S7没有捕捉到新坐标下的光源,灭火机器人将离开目前房间格,将
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