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1.前言(Introdution)  

随着当今科技的不断发展，机器人应用领域的不断扩展，人们对机器人的控制越来越想方便、快捷。基于PC 的机器人控制系统极大的促进了机器人的遥操作技术。基于VC++.NET的机器人控制平台的设计，提高了系统的人机交互性和可扩展性。  

本文将 PC 机与单片机结合，综合应用了两者的优势，互补了彼此的缺陷，设计了一套机器人控制系统。上位机（PC 机）主要采用VC++.NET 设计了可视化的机器人控制平台，简洁明了，控制快捷；下位机（单片机控制系统）主要采用PIC 单片机和PSC（Parallax ServoController）电机控制器,采用模块化递阶控制技术融合传感器技术，运用汇编语言，通过键盘控制，完成了机器人的各种行走功能，同时还通过液晶显示芯片1602 来显示机器人当前的工作状态；本研究采用的试验移动机器人是德普施科技有限公司的DRROB 系列***机器人产品——六足机器人。  

2.系统硬件设计（The design of system ha***are）  

2.1 系统硬件的总体设计：  

基于前言部分所描述机器人控制系统功能，初步分析该系统由以下几个模块组成：单片机***小系统模块（PIC 单片机为核心，扩展了一片EEPROM 芯片24LC16B），串行通信模块，直流伺服电机驱动模块，键盘控制模块，液晶显示模块及传感器检测模块等。列出部分主要模块电路图。其控制系统总体框图如图1 所示。  



图1 控制系统总体结构  

2.2 通信电路模块：  

采用 MAX232 实现电平转换，其连接采用简单的零调制三线经济型。其电路如图2 所示。  



图2 通信电路  

2.3 电机驱动电路模块：  

采用 PSC 电机控制器作为电机驱动模块的硬件基础，此控制器采用数据分配器芯片一个、信号接收端口一个、复位按钮一个、单刀双掷开关一个，+5V 伺服电源入口一个。PSC电机控制器是一个1/16 线的数据分配器，通过串口通信将接收来的控制信息分成16 路，经译码后可发送给16 个电机驱动器芯片，在这里我们使用其中12 个端口。六足机器人的基本动作是由12 个直流伺服电机协同动作完成，伺服电机采用减速装置，旋转电位计和H 桥实现***的位置半闭环控制。Serial（***端口）与PIC 微控制器的P15 端口相连，接受控制信号。其电路如图3 所示。  



图 3 电机驱动模块  

2.4 机器人红外避障模块：  

采用了一个简单但应用普遍的电路。在该电路中采用了常用的红外发射管D1 和接收管Q1，通过改变电阻R1 可以调节发射管的功率，通过测量D1 的电压可以计算出机器人距离目标或者障碍物的距离。其电路图略。  

2.5 液晶显示模块：  

采用 1602 液晶显示模块，该模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160 个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，它的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。此模块的作用是可以显示当前的状态，实现机器人的人机交互显示功能。其电路略。  

3.系统软件设计（The design of system software）  

该系统的软件设计分为两个部分：上位机软件和下位机软件。上位机采用***语言VC++.NET 来实现，而下位机采用汇编语言来实现。