基于ATmega128和FPGA的六自由度机器人的直流伺服控制器设计

具体介绍了基于ATmega128单片机控制系统硬件,设计了基于ATmega128和FPGA硬件体系结构的多直流电机的伺服控制硬件系统,包括6路PWM驱动电路和基于FPGA的6路正交编码器接口及大量I/O接口电路,并通过数据地址总线进行数据交换.设计了基于uC/OSII实时操作系统的控制软件,实现了对六自由度机器人各个关节的速度和位置的双闭环数字PID控制,并在实验中取得了较好的控制效果,关节定位精度达到0.01o,采样周期可以达到5ms,可以满足20Hz响应带宽的控制要求.

仿生机器蟹足力觉检测系统

针对二十四自由度仿生机器蟹研制过程中面临的复杂障碍环境行走的问题,给出应变梁结构的蟹足力觉检测与反馈系统,该传感器采用了梁式应变计,与蟹腿集成为一体,将应变力变换为电信号,经放大器、A/D转换器等信号处理后送入FPGA实时解耦、计算,将X,Y,Z轴的力觉信号通过485总线传到上位机,上位机中建立了机器蟹足与障碍物接触的力觉模型,使机器蟹能够判断障碍物的概况。实验结果表明:该系统测量精度达到了4.5%,响应时间为50μs,能够有效地感知障碍物情况。