佛山控制器系统

本文着重介绍AGV小车的三个关键系统。AGV小车运行系统，AGV小车运行系统是由车轮、减速器、制动器、电机及速度控制器等部分组成。AGV小车常设计成三种运动方式：只能向前；能向前与向后；能纵向、横向、斜向及回转全方面运动。本次研究的AGV小车是能够前进、后退及回转全方面运动。AGV小车能够进行回转运动需要有转向装置。转向装置的结构也有三种：前轮转向后轮驱动三轮车型：车的转向和驱动分别由两个不同的电动机带动，车体的前部为转向车轮，车体后部为驱动电机驱动的两个轮。其结构简单、成本低，但定位精度较低。差速转向式四轮车型：车体的中部有两个驱动轮，由两个电机分别驱动。前后部各有一个转向轮(自由轮)。通过控制中部两个轮的速度比可实现车体的转向，并实现前后双向行驶和转向。这种方式结构简单，定位精度较高。全轮转向式四轮车型：车体的前后部各有两个驱动和转向一体化车轮，每个车轮分别由各自的电动机驱动，可实现沿纵向、横向、斜向和回转方向任意路线行走，控制较复杂。运动控制器与传感器协同工作，实现对机器人运动环境的实时感知和响应。佛山控制器系统

精心设计的模块化通用控制器允许用户在不拆除重要设备的情况下移除关键设备。从外壳整个单元或在耗时的操作中移除所有连接的电缆。只需移除故障模块并插入新模块即可完成更换。通用控制器上的典型MCU模块，较佳模块化通用控制器设计实践，将通用控制器分成两个或多个模块将使维修或升级更加方便。但是，如果您未能将组件正确地分离到适当的模块上，那么这将是一种浪费的努力。关于如何设计模块化通用控制器没有标准的做法，但是这里有迄今为止很好的原则。中山复合机器人控制器IO控制器的功能包括输入信号的采集、输出信号的控制以及数据处理。

CPU干预的频率：很频繁，IO操作开始之前、完成之后需要CPU的介入，并且在等待IO完成的过程中CPU需要不断的轮询检查。数据流向：读操作（数据的输入）：IO设备->CPU->内存；写操作（数据的输出）：内存->CPU->IO设备；每个字的读写都需要CPU的帮助。主要缺点和主要优点：优点：实现简单。在读写指令之后，加上实现循环检查的一些列指令即可。缺点：CPU和IO设备只能串行化工作，CPU需要一直轮询检查，长期处于忙等状态，CPU利用率很低。

从成本及系统应用考虑，本文着重介绍差速转向式四轮车型。两驱动车轮由两伺服驱动器控制，伺服驱动器通过改变两车轮的速度大小、方向，实现AGV小车的前进、后退、加减速及转向动作。AGV小车通过伺服控制，很容易实现前进、后退及加减速，但如何通过改变两驱动轮的速度差，实现AGV小车的转向及纠偏？下面，我们首先了解一下差速转向式四轮车的运动模型。驱动轮的变速控制，有多种方法可选择，包括变频器控制、步进控制、伺服控制等。其中变频器控制及伺服控制除了有高精度的速度控制外，还能提供灵活的转矩控制。AGV控制器能够根据实际运输需求自动调整工作模式，实现智能化管理。

IO控制器的功能：接收设备CPU指令：CPU的读写指令和参数存储在控制寄存器中，向CPU报告设备的状态：IO控制器中会有相应的状态寄存器，用于记录IO设备的当前状态。（比如1表示设备忙碌，0表示设备就绪），数据交换：数据寄存器，暂存CPU发来的数据和设备发来的数据，之后将数据发给控制寄存器或CPU。地址识别：类似于内存的地址，为了区分设备控制器中的各个寄存器，需要给各个寄存器设置一个特定的地址。IO控制器通过CPU提供的地址来判断CPU要读写的是哪个寄存器。控制器的主要是芯片和程序，决定设备的运行和表现。中山复合机器人控制器

AGV控制器能够实时收集运行数据，为后续的优化和维护提供了重要依据。佛山控制器系统

人脑结结及功能，机器人也有点类似，人形机器人的控制器框架通常包括感知、语音交互、运动控制等层面：1）视觉感知层：由硬件传感器，算法软件组成，实现识别、3D 建模、定位导航等功能；2）运动控制层：由触觉传感器、运动控制器等硬件及复杂的运动控制算法组成，对机器人的步态和操作行为进行实时控制；3）交互算法层：包括语音识别、情感识别、自然语言和文本输出等。而运动控制器是人形机器人控制架构中较重要且复杂的模块之一。例如UCLA 的人形机器人平台 ARTEMIS的其运动框架十分复杂，由运动控制器、步态调度、步态规划、轨 迹规划器、全身控制器组成。佛山控制器系统