基于ATmega8515L的舞蹈機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

娛樂 機(jī) 器 人作為機(jī)器人的一個(gè)重要分支，已經(jīng)發(fā)展為一種產(chǎn)業(yè)。舞蹈機(jī)器人
是娛樂機(jī)器人的一種，它集軟件和硬件于一身，而控制系統(tǒng)是機(jī)器人的核心，在
機(jī)器人中發(fā)揮著重要的作用。
本 文針 對(duì) 舞蹈機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程，主要研究其硬件電路設(shè)計(jì)、軟件
程序設(shè)計(jì)和關(guān)鍵算法。
在分 析 了 機(jī)器人性能要求和相關(guān)控制方法的基礎(chǔ)上，提出了基于上下位機(jī)的
控制結(jié)構(gòu)，通過無線通信方式傳輸數(shù)據(jù)和指令，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的遙控。
硬 件 設(shè) 計(jì)過程中，以提高集成度、減小體積、提高性價(jià)比為設(shè)計(jì)原則，將各
部分電路按照功能劃分。利用無線通訊模塊，實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)之間的遠(yuǎn)程通信;通
過端口擴(kuò)展，解決I/0資源緊張問題:采用CPLD對(duì)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)輪的脈沖進(jìn)行反
饋檢測(cè)，并加上四倍頻環(huán)節(jié)，提高了檢測(cè)精度;通過工2C總線擴(kuò)展存儲(chǔ)器，滿足
存放大量舞蹈動(dòng)作數(shù)據(jù)的要求。
軟 件 設(shè) 計(jì)過程中，采用模塊化的設(shè)計(jì)方法。在上位機(jī)設(shè)計(jì)友好的人機(jī)界面，
以方便用戶設(shè)置控制參數(shù)和指令，實(shí)現(xiàn)舞蹈動(dòng)作的可視化編輯。機(jī)器人行走過程
中，采取數(shù)字PID算法，通過閉環(huán)反饋控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人行走路徑的準(zhǔn)確定位，
并結(jié)合同步補(bǔ)償算法，可較好的解決機(jī)器人的直線行走問題。
為 了 使 機(jī)器人的舞蹈動(dòng)作更好地表現(xiàn)音樂的內(nèi)涵，提出一種基干音樂特征識(shí)
別的策略，在音樂特征識(shí)別的基礎(chǔ)上結(jié)合專家系統(tǒng)、模糊控制等智能手段，通過
舞蹈動(dòng)作與音樂的自動(dòng)匹配、同步演示等方法，從而最終實(shí)現(xiàn)舞蹈動(dòng)作與音樂協(xié)
調(diào)一致。