基于STM32F的搬运机器人电机控制系统的设计与实现

3 系统机电接口

机器人的舵机由直流电机外连一个30：1的减速机组成。绝对式位置编码器同舵机相连，将舵机的角度信号送到驱动器控制板中。机器人前轮的两个轴由传动杆相连，其中一个轴由传动带与舵机相连，这样在舵机转动时，传动带带动传动杆，保证两个前轮能够同步转动。后轮驱动电机为直流电机，直接与增量式编码器相连，经减速比为25：1减速机减速后，经机械差速器驱动后轮转动。增量式编码器的信号同样送到驱动器控制板中。机电系统结构如图7所示。


结语

本文实现了搬运机器人的电机和舵机控制器硬件的设计，成功地在STM32F107上嵌入了实时操作系统μC／OS-II，完成了电机和舵机的转速闭环实验。利用Cortex-M3内核控制器和μC／OS-II系统多任务实时性的特点，为后续的机器人图像视频采集和导航寻迹提供了软硬件基础。如果对现有PI算法进行改进，并且能够实现电机速度和电流双闭环控制，则机器人电机的特性将会更好，搬运机器人的应用前景将更加广阔。