【文章內(nèi)容簡介】 environment modelbased and behaviorbased aspects, make a summary of the recent situation mobile robot’s path planning researches prehensively and systematically. Finally introduces and analyzes the monly used methods and their applications.Because of the uncertain and dynamic the environment models and the limitation of the robotic mice, we choose the method of adopting behaviorbased. The selfdesigned autonomous navigation of mobile robot avoiding obstacles automatically can be realized. Though modeling for the circulatingcircumstance of robotic mice, its tasks performing, along wall walking and obstaclerotating judging are analyzed and constructed according to the behaviorbased method as well as the arrangement of robotic mice’s sensor and the design of mechanical platform.We have built the platform of practicality for the robotic mice. The AT89S52 singlechip controlling also miniature four phase stepper motor and circuit of step motor driving program are adopted, with infrared remote control switch controller as the major sensor and differential chassis structure. Therefore, the design of autonomous navigation of mobile vehicle aimed at the miniature robotic mice contest will be achieved. Use limited funds to make a simple carriage, build an experimental electric circuit, draw and print the circuit board and acplish the assembling and debugging work.The design of robotic mice is a validation for behaviorbased method. The putational algorithm is widely used in household services robots and the typical form is autonomous cleaning robots. On the ground of robotic mice sensor and control system, the thesis further put forwards a mechanical chassis design, acplish CAD modeling calculate and analyze in terms of autonomous cleaning robots. Key word: Mobile robot。Path planning。Singlechipcontrolling drive circuit of step motor。Infrared remote control switch controller。Autonomous cleaning robots目 錄第1章 緒論 1第2章 移動機器人路徑規(guī)劃方法的分類及現(xiàn)狀 5 基于事例的學(xué)習(xí)規(guī)劃方法 5 基于環(huán)境模型的規(guī)劃方法 6 基于行為的結(jié)構(gòu) 7第3章 自主式小型移動機器人設(shè)計任務(wù)及方案分析 10 微型鼠競賽介紹 10 設(shè)計任務(wù)分解 11 機器鼠任務(wù)分析及基于行為設(shè)計 12 巡視通道，沿墻行走行為 13 判斷通道，觸發(fā)旋轉(zhuǎn)行為 19 機械平臺 21 機器人移動機構(gòu)方案選擇 21 車輪的安裝與選擇 26 車輪的選擇 27 多傳感器的配合使用 28 傳感器在機器人學(xué)科應(yīng)用 28 機器人紅外傳感器 30 34第4章 機器鼠四相步進電機及驅(qū)動電路設(shè)計 38 步進電機控制概況 38 反應(yīng)式步進電動機的結(jié)構(gòu)及工作原理 39 步進電機功率的確定 43 驅(qū)動電源 45 步進電動機的控制 47 機器鼠所使用的步進電機驅(qū)動電路 49 單片機控制 53 單片機控制程序流程圖 64第5章 基于機器鼠控制系統(tǒng)的一種實用自主吸塵機器人機械部分設(shè)計 69 70 驅(qū)動輪機構(gòu)組成 74 隨動輪機構(gòu)組成 79結(jié) 論 81致 謝 83參考文獻 85附錄一： C語言單片機控制程序 88附錄二： PCB印刷圖 88附錄三： 外文翻譯 88附錄四： 實習(xí)報告 88圖436 中斷查詢擴展為使傳感器與單片機連接方便，且可以多種組合，采用外插方式，可以變換傳感器配置。圖437 傳感器外接電路（3） 步進脈沖產(chǎn)生電路四相雙四拍的狀態(tài)真值及狀態(tài)波形圖如表44所示．表44 真值表在采用單片機的步進電機開環(huán)系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)的CP脈沖的頻率或者換向周期實際上就是控制步進電機的運行速度．系統(tǒng)可用兩種辦法實現(xiàn)步進電機的速度控制。一種是延時，一種是定時[12]。延時方法是在每次換向之后調(diào)用一個延時子程序，待延時結(jié)束后再次執(zhí)行換向，這樣周而復(fù)始就可發(fā)出一定頻率的CP脈沖或換向周期。延時子程序的延時時間與換向程序所用的時間和，就是CP脈沖的周期。該方法簡單，占用資源少，全部由軟件實現(xiàn)，調(diào)用不同的子程序可以實現(xiàn)不同速度的運行。但若占用CPU時間長，就不能在運行時處理其它工作，因此它只適合較簡單的控制過程。定時方法是利用單片機系統(tǒng)中的定時器定時功能產(chǎn)生任意周期的定時信號，從而可方便地控制系統(tǒng)輸出CP脈沖的周期．當(dāng)定時器啟動后，定時器從裝載的初值開始對系統(tǒng)及其周期進行加計數(shù)，當(dāng)定時器溢出時，定時器產(chǎn)生中斷，系統(tǒng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行定時中斷子程序．將電機換向子程序放在定時中斷服務(wù)程序中，定時中斷一次， 電機換向一次，從而實現(xiàn)電機的速度控制．由于從定時器裝載完到重新啟動開始至定時器申請中斷止，有一定的時間間隔，造成定時時間增加，為了減少這種定時誤差，實現(xiàn)精確定時，需對重裝的計數(shù)初值作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，調(diào)整的重裝初值主要考慮兩個因素：一是中斷響應(yīng)所需的時間；二是重裝初值指令所占用的時間，包括在重裝初值前中斷服務(wù)程序中的其它指令。綜合這兩個因素后，重裝計數(shù)初值的修正量取8個機器周期，即要使定時時間縮短8個機器周期。用定時中斷方式來控制電動機變速時，實際上是不斷改變定時器裝載值的大?。诳刂七^程中，采用離散辦法來逼近理想的升降速曲線．為了減少每步計算裝載值的時間，系統(tǒng)設(shè)計時就把各離散點的速度所需的裝載值固化在系統(tǒng)的ROM中，系統(tǒng)在運行中用查