智能六通遙控直升機(jī)的研究與設(shè)計(jì)_畢業(yè)論文(存儲版)
【正文】 給舵機(jī)，經(jīng)由電路板上的 IC 判斷轉(zhuǎn)動方向，再驅(qū)動無核心馬達(dá)開始轉(zhuǎn)動，透過減速齒輪將動力傳至擺臂，同時由位置檢測器送 回訊號，判斷是否已經(jīng)到達(dá)定位。比如，按下按鍵 a，直升機(jī)就做自動懸停動作，玩家把遙控扔掉，直升機(jī)能穩(wěn)定在一個高度“靜止不動”。 操作員可以控制直升機(jī)以不同速度前進(jìn)、后退和轉(zhuǎn)向。由傳感器信號采集處理模塊和電機(jī)舵機(jī)控制模塊組成，傳感器信號采集處理模塊主要實(shí)現(xiàn)直升機(jī)飛行姿態(tài)、飛行距離等的采集、處理；電機(jī)舵機(jī)控制模塊則根據(jù)上層要求的智能六通直升機(jī)運(yùn)動方向、運(yùn)動距離、運(yùn)行速度，并結(jié)合直升機(jī)當(dāng)前的姿態(tài)，驅(qū)動電機(jī)和舵機(jī)的轉(zhuǎn)動。 （ 2） 使用 ，信號采集更迅速、控制更準(zhǔn)確、飛行更安全。 12 、 自動控制 通過陀螺儀與加速度計(jì)捕獲直升機(jī)的飛行姿態(tài)，通過調(diào)整三路私服舵機(jī)與兩個電機(jī)調(diào)整直升機(jī)的飛行姿態(tài)，從而改變直升機(jī)主旋翼的總螺距和周期螺距，使直升機(jī)保持平衡，形成一個自動控制系統(tǒng)。 (2)高精度。下面針對該直升機(jī)的不同模式，分析智能六通遙控直升機(jī)的操作員控制器的功能 ，包括以下幾部分： 、 傳感器部分 直升機(jī) 采用三軸陀螺儀 加三軸加速度計(jì) 的 電子自動控制系統(tǒng)，通過陀螺儀 與加速度計(jì) 捕獲直升機(jī)的飛行姿態(tài)， 在使用傳統(tǒng)的加速度傳感器獲取數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上 ,使用卡爾曼濾波的方法 ,將加速度傳感器數(shù)據(jù)和陀螺儀數(shù)據(jù)進(jìn)行融合 ， 避免動態(tài)噪聲對加速度 傳感器數(shù)據(jù)的影響 ,提高四旋翼飛行器姿態(tài)測量的精度。 實(shí)驗(yàn)場地 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 (1)運(yùn)動實(shí)驗(yàn)：利用操作員控制器控制危險品探測移動機(jī)器人在各種地形上行駛，讓機(jī)器人執(zhí)行前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、減速、加速和爬坡等指令。測距系統(tǒng)由超聲測距模塊、紅外測距模塊和數(shù)據(jù)融合模塊組成，利用自適應(yīng)加權(quán)融合算法實(shí)現(xiàn)多傳感器信息融合，很好地滿足移動機(jī)器人自主導(dǎo)航 時的避障要求。 七、 參考文獻(xiàn) [1]R． Welch and G Edmonds． Applying Robotics to HAZMAT[C]． Proceedings of the Fonh National TecImology Transfer Conference— NASA Teclmology 2021， Anaheim， CA， December 1 993， ， — 287． 16 [2]H． W： Stone， G Edmonds， HAZBOT： A hazardous materials emergency response mobile robot[C]， Proceeding of the 1 992 IEEE Intemational Conference on Robotics and Automation， Nice， France， May 1 992， ． [3] Mobile Robot Control/MultiRobots Control. [4]R. A. Brooks. A robust layered control system for a mobile robot. IEEE Journal and Automation, Vol. 2,No. 1, March 1986, pp. 1423. [5]Roben Todd Pack,IMA:The intelligent maclline architecture[D]， Ph． D Thesis， Graduate School of Ⅵ mderbilt University,1998. [6]David Garlan， Mary Shaw． An introduction to software arcllitectl[R]，Teclcao Report CMU— CS94— 1 66， Cegie Mellon UIliVersiSchool of Computer Science， Pittsbur， PA， Jalluary 1 994． [7]Halls Mora、 ec． 111e Stallfors can aIld t11e CMU rover[C]， Proceedings of IEEE Imemational Conference on Robotics and Automation， 1 983： 872— 884． [8]Rorlald Arbn． Motor schema baSed navigation for a mobile robot[C]，Anproach to pro1IIling by behavior． Proceedings of IEEE Intemational Conference on Robotics aIld Automation． Mei， Nonll Carolilla39。 (3)進(jìn)一步研究和改進(jìn)無線視頻傳輸系統(tǒng)，獲得實(shí)時性、可靠性、圖像質(zhì)量等各方面的最佳 QOS。采用經(jīng)典 PID算法和模糊控制相結(jié)合的模糊 PID控制方案實(shí)現(xiàn)了移動機(jī)器人運(yùn)動速度的自動控制。 14 五、實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 測試工業(yè)探測機(jī)器人平臺的運(yùn)動控制系統(tǒng)，錄制機(jī)器人運(yùn)動視頻。 13 、 電機(jī)舵機(jī)模塊電路 STM32F103C8T6 控制芯片 輸出周期為 2KHz 的 PWM 到兩個電 機(jī) ，輸出 標(biāo)準(zhǔn)航模 330 Hz 頻率的 PWM 控制 三個舵機(jī)。智能六通直升機(jī) 控制系統(tǒng)中對控制電機(jī)處理要求其體積小、重量輕、耗電少，另外還要求其有高可靠性、高精度和快速響應(yīng)等特點(diǎn)，主要集中在以下幾個方面 ： (1)高可靠性。 、 飛行姿態(tài)采集功能 采用三軸陀螺儀 加三軸加速度計(jì) 的 電子自動控制系統(tǒng)，通過陀螺儀 與加速度計(jì) 捕獲直升機(jī)的飛行姿態(tài) 。 這個體系還具有下列優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 采用定時器中斷技術(shù)對電源電壓保持不間斷的監(jiān)控。 它既能夠滿足 智能六通直升機(jī) 所需要 的對環(huán)境的實(shí)時響應(yīng)能力，又能夠?qū)?fù)雜的軟件功能通過層次化的方法進(jìn)行功能分散，利用不同的處理器進(jìn)行處理，降低軟件實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性，提高了系統(tǒng)的可靠性。 、 手動控制模式 的體系結(jié)構(gòu) 在手動控制模式下，直升機(jī)成為手動無線電遙控，智能六通遙控直升機(jī)就通過。運(yùn)作的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)命令時，空氣中的姿態(tài)綜合系統(tǒng)是搜集從 MPU6050傳感器單位實(shí)時傳回來的數(shù)據(jù)，發(fā)送命令和指令來驅(qū)動伺服電機(jī)和兩個電機(jī)來改變直升機(jī)的航線。 圖 6 有刷空心杯電機(jī)的剖面示意圖1 端面法蘭 2 永磁體定子 3 外殼（磁回路） 4 轉(zhuǎn)子軸 5 轉(zhuǎn)子繞組 67 換向器 8 石墨電刷 9 稀有金屬電刷 10 外殼 11 電路連接端子 12 滾珠軸承 13 軸承 9 同時，本機(jī)器人使用的 8 個舵機(jī)是大扭矩、金屬輸出軸、輸出軸具有雙滾珠軸承支撐的高品質(zhì)舵機(jī)，以配合支持完成各項(xiàng)動作。 8 主控板帶有 4 路的大電流電機(jī)驅(qū)動電路， 12 路舵機(jī)控制端口， 8 路 AD 轉(zhuǎn)換電路。軟件設(shè)計(jì)中有一個定時器 0 中斷。 決策系統(tǒng)：控制中心根據(jù)外部各變量做出相應(yīng)的決策。聲音采集主要是提出一種基于現(xiàn)場可編程門陣列的異常聲音探測系統(tǒng) ,通過對采集的現(xiàn)場聲音信號 進(jìn)行時域和頻域分析并提 取異常聲音的特征 ,將異常聲音從正常聲音中分離出來進(jìn)行識別。 作為一個探測機(jī)器人，感知系統(tǒng)是必不可少的。各功能模塊一般都是由獨(dú)立的嵌入式 PC機(jī)、高性能的單片機(jī)或者 DSP實(shí)
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