全向轮的机器人运动平台设计.docx

摘要：全向轮式机器人运动平台最大的特点就在于它能够自由地向任意方向运动，但却不需要平台自身做出转动，并且它可以原地旋转过任意角度，这极大保证了平台自身运动的稳定性。全向运动机构的运动及转位灵活且不受所处空间大小的限制，可在运动平台轮轴直径范围内不受限运动，尤其狭小空间内的行动，在实际应用中可以结合其他模块实现很多功能。

本次设计是以STM32为核心的基于omni wheel的全向运动平台，使用时下流行的控制现场总线（CAN总线协议）实现电机，全向轮与控制器之间的信息传递，极大简化了硬件线路设计。本文对CAN协议通信格式做了简单的介绍包括电机和遥控器与主控板之间的信息互传。

关键词：全向轮；无刷电机；机器人；CANBUS

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题背景-1

1.2 课题研究内容-2

2 方案介绍-3

2.1 STM32简介.-3

2.2 无刷直流电机-6

2.3 全向运动平台的硬件构成-7

3 硬件设计-9

3.1 电源电路-9

3.2 CANBus通信电路-9

3.3 遥控器通信电路-10

3.4 蜂鸣器电路-10

3.5 驱动电路原理图-11

4 软件设计-13

4.1 编程软件-13

4.2 程序设计-14

4.2.1 程序主流程图-14

4.2.2 串口中断流程图-14

4.2.3 CAN中断服务流程图-15

4.2.4 定时器中断流程图-16

4.3 电调收发报文格式-16

4.4 运动控制-18

4.5 PID算法及参数整定-18

5 运动平台测试-23

5.1运动平台上电测试-23

5.2 运动平台误差分析-24

5.2.1 直行误差分析-24

5.2.2 圆周运动误差分析-25

6 结 论-27

参 考 文 献-28

致 谢-30

附 录 A-31

附 录 B-34