單片機(jī)控制系統(tǒng)在智能機(jī)器人中的應(yīng)用研究

張建輝

摘 要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，智能機(jī)器人被廣泛應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中，創(chuàng)造出了眾多的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。單片機(jī)控制系統(tǒng)合理應(yīng)用作為現(xiàn)代智能機(jī)器人制造生產(chǎn)過(guò)程的重中之重，是一個(gè)不可或缺的關(guān)鍵內(nèi)容，直接關(guān)系到機(jī)器人生產(chǎn)的智能化、信息化以及人性化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人自動(dòng)化控制水平的全面提升。因此，有關(guān)部門必須加強(qiáng)對(duì)單片機(jī)控制系統(tǒng)的創(chuàng)新研發(fā)工作，有效該項(xiàng)技術(shù)融入到智能機(jī)器人控制系統(tǒng)中，充分保障機(jī)器人工作的智能性與可靠性。本文將進(jìn)一步對(duì)單片機(jī)控制系統(tǒng)在智能機(jī)器人中的應(yīng)用展開(kāi)分析與探討。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制系統(tǒng);智能機(jī)器人;實(shí)踐應(yīng)用

機(jī)器人工程作為一門現(xiàn)代社會(huì)新興的綜合性科學(xué)，它綜合了自動(dòng)化控制、電子技術(shù)以及機(jī)械理論等不同學(xué)科，是培養(yǎng)智能機(jī)器人實(shí)踐創(chuàng)新人才的核心內(nèi)容。而單片機(jī)控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人自動(dòng)化控制的關(guān)鍵技術(shù)，能夠幫助人類有效提升智能機(jī)器人運(yùn)行操作過(guò)程的智能信息化水平，賦予機(jī)器人更加完善的控制功能。單片機(jī)控制技術(shù)能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)、聲音以及圖像進(jìn)行科學(xué)有效集成，這樣一來(lái)可以促進(jìn)企業(yè)為智能機(jī)器人優(yōu)化設(shè)計(jì)出更加強(qiáng)大的控制系統(tǒng)，提高機(jī)器人控制運(yùn)作的精確度。

一、單片機(jī)控制系統(tǒng)下的智能機(jī)器人

（一）單片機(jī)控制系統(tǒng)下的智能機(jī)器人結(jié)構(gòu)

智能機(jī)器人結(jié)構(gòu)的構(gòu)成主要包括了兩個(gè)不同的單片機(jī)，它們分別是MCU1和MCU2，其中MCU1單片機(jī)的工作職能是完成對(duì)單片機(jī)整個(gè)系統(tǒng)的科學(xué)控制目標(biāo)，MCU2單片機(jī)的工作職能是完成對(duì)液晶屏工作的科學(xué)有效控制，工作人員可以通過(guò)采用I/O方式實(shí)現(xiàn)對(duì)這兩個(gè)單片機(jī)之間的通訊連接，這樣一來(lái)就能夠促進(jìn)不同結(jié)構(gòu)部位功能的協(xié)調(diào)作業(yè)，避免操作矛盾現(xiàn)象的發(fā)生，影響到智能機(jī)器人系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。

（二）電路模塊與單片之間的連接技術(shù)

1.智能機(jī)器人探測(cè)地面模塊電路技術(shù)

技術(shù)工作人員要想實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人的探測(cè)地面功能，就必須合理將亞超聲模塊融入到智能機(jī)器人結(jié)構(gòu)中，當(dāng)機(jī)器人控制系統(tǒng)成功接收到外界傳來(lái)的亞超聲時(shí)，就會(huì)在第一時(shí)間根據(jù)亞超聲信息準(zhǔn)確作出相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作，完成全面模擬人類的聽(tīng)覺(jué)功能[1]。結(jié)合相關(guān)試驗(yàn)得知，亞超聲信號(hào)的有效輸出必須依賴于設(shè)置開(kāi)關(guān)模塊，只要信號(hào)成功傳遞到光電開(kāi)關(guān)就能夠?qū)崿F(xiàn)觸發(fā)單片機(jī)控制系統(tǒng)的相關(guān)功能，單片機(jī)超聲模塊能夠基于低電平信號(hào)，促使光電開(kāi)關(guān)狀態(tài)在模塊開(kāi)關(guān)中一直進(jìn)行維持。

2.智能機(jī)器人視覺(jué)模塊連接技術(shù)

智能機(jī)器人視覺(jué)模塊就是人們眼中所謂的導(dǎo)航系統(tǒng)，當(dāng)工作人員啟動(dòng)智能機(jī)器人展開(kāi)相關(guān)指令操作時(shí)，會(huì)在傳感器作用下完成對(duì)機(jī)器人實(shí)際位置的準(zhǔn)確檢測(cè)，同時(shí)對(duì)機(jī)器人位置信號(hào)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，再將其成功放大后就能夠展開(kāi)A/D轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)有效輸入到單片機(jī)控制系統(tǒng)中。單片機(jī)控制系統(tǒng)會(huì)對(duì)輸入的信號(hào)展開(kāi)科學(xué)過(guò)濾和深入計(jì)算分析工作，這樣就能夠得到對(duì)應(yīng)的調(diào)頻信號(hào)，將調(diào)頻信號(hào)輸出后就可以經(jīng)過(guò)頻率完成對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的高效準(zhǔn)確控制，引導(dǎo)智能機(jī)器人進(jìn)行移動(dòng)操作[2]。技術(shù)人員為智能機(jī)器人系統(tǒng)裝配了各種傳感器，并且基于單片機(jī)控制系統(tǒng)的輔助應(yīng)用下能夠?qū)C(jī)器人前方障礙物進(jìn)行判斷，及時(shí)作出優(yōu)化調(diào)整位置，并以此來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)中人們的日常行為。

3.單片機(jī)控制系統(tǒng)顯示模塊電路

技術(shù)人員通過(guò)將單片機(jī)控制系統(tǒng)有效設(shè)置在智能機(jī)器人結(jié)構(gòu)中，能夠?qū)崿F(xiàn)智能機(jī)器人與人類展開(kāi)簡(jiǎn)單的溝通交流。根據(jù)長(zhǎng)期實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)顯示，單片機(jī)結(jié)構(gòu)位置和外接端子會(huì)在液晶模塊作用下進(jìn)行編制，通常情況下是系統(tǒng)顯示方式是利用輸出英文的方式，而英文字庫(kù)又通常是設(shè)置在液晶顯示模塊的內(nèi)部，這樣有利于智能機(jī)器人的調(diào)度操作使用。單片機(jī)控制系統(tǒng)顯示模塊電路是經(jīng)過(guò)模擬方式進(jìn)行有效連接的，系統(tǒng)顯示屏能夠成功接收到來(lái)自外界的各種信號(hào)，而液晶顯示屏則是在單片機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中保持讀寫數(shù)據(jù)的情況進(jìn)行存在。

4.控制系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)模塊電路

智能機(jī)器人系統(tǒng)中模塊電路的有效驅(qū)動(dòng)離不開(kāi)單片機(jī)控制技術(shù)的科學(xué)高效應(yīng)用，單片機(jī)控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)將弱電流信號(hào)進(jìn)行快速穩(wěn)定傳輸，并經(jīng)過(guò)相對(duì)應(yīng)的管材增強(qiáng)放大弱電流信息號(hào)，這樣一來(lái)電機(jī)強(qiáng)度受到驅(qū)動(dòng)繼電器全面控制操作得以實(shí)現(xiàn)。智能機(jī)器人驅(qū)動(dòng)模塊電路中的三極管可以發(fā)揮出良好的保護(hù)基極的作用，而雙擲開(kāi)關(guān)與繼電器的作用是一樣的，繼電器可以有效構(gòu)成正反轉(zhuǎn)的電機(jī)[3]，同時(shí)對(duì)回路展開(kāi)準(zhǔn)確高效控制，促使智能機(jī)器人可以靈活自如的完成前進(jìn)與后退的行動(dòng)操作。在單片機(jī)控制系統(tǒng)中科學(xué)采用驅(qū)動(dòng)模塊線路，能夠充分保障當(dāng)電流信號(hào)輸入時(shí)不會(huì)影響到整個(gè)控制系統(tǒng)，并且還可以為驅(qū)動(dòng)電機(jī)持續(xù)運(yùn)行提供一定的電流，防止智能機(jī)器人日常運(yùn)行出現(xiàn)斷路問(wèn)題，延誤了企業(yè)的生產(chǎn)操作周期。

5.智能機(jī)器人步伐校正模塊

現(xiàn)代智能機(jī)器人的移動(dòng)通常是由兩個(gè)不通電機(jī)進(jìn)行動(dòng)力支持的，技術(shù)工作人員要想確保機(jī)器人能夠在正常穩(wěn)定的進(jìn)行步伐移動(dòng)，就必須將兩個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速維持在同一數(shù)值，不然就容易導(dǎo)致機(jī)器人發(fā)生步伐混亂的問(wèn)題，影響到工作人員操控機(jī)器人進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)。技術(shù)人員通常將光耦合理安裝在智能機(jī)器人的腿部擋片中，當(dāng)機(jī)器人在步伐移動(dòng)過(guò)程中，如果當(dāng)單片機(jī)實(shí)際接收的信號(hào)狀態(tài)呈現(xiàn)出不一致的情況，則證明了機(jī)器人的步伐移動(dòng)是正常的。如果單片機(jī)實(shí)際接收信號(hào)狀態(tài)是一致的，那么則證明了該機(jī)器人的步伐是混亂的，單片機(jī)控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)揮出對(duì)應(yīng)的精確控制指令，完成對(duì)智能機(jī)器人的步伐矯正作業(yè)，促使機(jī)器人能夠重新恢復(fù)到正常的步伐移動(dòng)。

二、單片機(jī)控制系統(tǒng)在智能機(jī)器人中的應(yīng)用功能分析

當(dāng)智能機(jī)器人啟動(dòng)開(kāi)始正常運(yùn)行時(shí)，機(jī)器人在實(shí)際移動(dòng)過(guò)程中會(huì)展開(kāi)對(duì)目標(biāo)的搜索，同時(shí)還會(huì)在液晶顯示頻上呈現(xiàn)出對(duì)應(yīng)的英文字樣，也就是“Target is in searching”，當(dāng)智能機(jī)器人在移動(dòng)過(guò)程中一旦發(fā)現(xiàn)了對(duì)應(yīng)的搜索目標(biāo)，就會(huì)立即在顯示屏上呈現(xiàn)出“發(fā)現(xiàn)目標(biāo)”的英文字樣，并且智能機(jī)器人員會(huì)自動(dòng)跟著搜索目標(biāo)方向進(jìn)行移動(dòng)前進(jìn)。如果智能機(jī)器人在步伐移動(dòng)中遇到了一定的障礙，基于單片機(jī)控制系統(tǒng)輔助應(yīng)用下，智能機(jī)器人可以自動(dòng)完成運(yùn)行路線的優(yōu)化改變，同時(shí)還會(huì)在顯示屏上呈現(xiàn)反映出前方障礙物信息[4]，智能機(jī)器人會(huì)對(duì)著障礙物進(jìn)行反轉(zhuǎn)移動(dòng)，然后繼續(xù)保持前進(jìn)方向。如果智能機(jī)器人前方位置產(chǎn)生了斷面情況，機(jī)器人顯示屏上同樣會(huì)有著對(duì)應(yīng)的英文字樣提示，在接收到單片機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出的相關(guān)命令后會(huì)進(jìn)行移動(dòng)步伐的準(zhǔn)確改變，以此來(lái)保證智能機(jī)器人能夠持續(xù)維持正常的移動(dòng)操作。除此之外，就算是智能機(jī)器人在步伐移動(dòng)過(guò)程中發(fā)生了步伐混亂的問(wèn)題，在單片機(jī)控制系統(tǒng)作用下也會(huì)進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化調(diào)整，避免機(jī)器人出現(xiàn)程序運(yùn)行絮亂的現(xiàn)象。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在智能機(jī)器人創(chuàng)新研究應(yīng)用發(fā)展工作中，單片機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用能夠起到很大的優(yōu)勢(shì)作用，相關(guān)工作人員必須正確認(rèn)識(shí)到單片機(jī)控制系統(tǒng)在智能機(jī)器人研發(fā)中應(yīng)用的重要性?；趩纹瑱C(jī)控制系統(tǒng)輔助下，智能機(jī)器人能夠保持運(yùn)行的穩(wěn)定可靠性，并大大提高機(jī)器人步伐移動(dòng)的靈活性，促進(jìn)不同傳感器之間的協(xié)調(diào)作業(yè)。

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