基于stm32f107的搬运机器人电机控制系统设计.docx

基于 STM32F107 的搬运机器人电机控制系统设计李辉,郭文成,陈浩天津工业大学电气工程与自动化学院,天津 300000 摘要:针对搬运机器人的前轮转向舵机和后轮驱动电机的控制要求,采用以 Cortex-M3 为内核的 STM32F107 作为主控制器,采用嵌入实时操作系统μ C/OSII ,将程序分成启动任务、电机转速控制任务、舵机控制任务等相对独立的多个任务,并设定了各任务的优先级。该系统能较好地实现搬运机器人的运动控制。关键词:搬运机器人; STM32F107 ;运动控制; μ C/OS-II ;任务调度中图分类号: TP242 文献标识码:A Motor Control System in Transfer Robot Based on STM32F107 Li Hui, Guo Wencheng, Chen Hao Electrical Engineering and Automatization College, Tianjin Polytechnic University, Tianjin 3000000, China Abstract : With the problem of transfer robot front wheel steering engine and rear wheel driver engine control, the design takes STM32F107 as the kernel based on Cortex-M3 and embedded real time operating system μ C/OSII. It divides the program into initiating task, motor s speed control task, steering engine control task and other relatively independent tasks, setting the priority of each task. The system can achieve motion control for transfer robot. Key words: transfer robot; STM32F107; motion control; μ C/OS-II; task scheduling 引言随着人工成本的不断升高,用机器人代替人力去做一些重复性的高强度的劳动是现代机器人研究的一个重要方向。搬运机器人在导航寻迹中,需要后轮驱动电机和前轮舵机的协调工作。搬运机器人电机驱动有其特殊的应用要求,对电机的动态性能要求较高,能在任意时刻到达控制需要的指定位置并且使舵机停止在任意角度;电机驱动的转矩变化范围大,既有空载平整路面行使的高速度、低转矩工作环境,也有满负载爬坡的运行工况,同时还要求保持较高的运行效率[1] 。根据以上的技术要求,本文选用了控制技术成熟,易于平滑调速的直流电机作为搬运机器人的执行机构。 1系统的硬件设计 机器人电机控制器硬件结构主控制器采用 Cortex-M3 内核的 STM32F107 。控制器内部共有 8个定时器,其中 TIM1_CH1 和 TIM8_CH1 为高级控制定时器引脚, TIM1_CH1 用于电机编码器计数。