單片機控制系統(tǒng)在智能機器人中的應用研究

張建輝

摘 要：隨著國民經濟的不斷增長，科學技術的不斷創(chuàng)新，智能機器人被廣泛應用在各個行業(yè)領域中，創(chuàng)造出了眾多的現實價值。單片機控制系統(tǒng)合理應用作為現代智能機器人制造生產過程的重中之重，是一個不可或缺的關鍵內容，直接關系到機器人生產的智能化、信息化以及人性化發(fā)展，實現智能機器人自動化控制水平的全面提升。因此，有關部門必須加強對單片機控制系統(tǒng)的創(chuàng)新研發(fā)工作，有效該項技術融入到智能機器人控制系統(tǒng)中，充分保障機器人工作的智能性與可靠性。本文將進一步對單片機控制系統(tǒng)在智能機器人中的應用展開分析與探討。

關鍵詞：單片機控制系統(tǒng);智能機器人;實踐應用

機器人工程作為一門現代社會新興的綜合性科學，它綜合了自動化控制、電子技術以及機械理論等不同學科，是培養(yǎng)智能機器人實踐創(chuàng)新人才的核心內容。而單片機控制系統(tǒng)是實現智能機器人自動化控制的關鍵技術，能夠幫助人類有效提升智能機器人運行操作過程的智能信息化水平，賦予機器人更加完善的控制功能。單片機控制技術能夠將網絡、聲音以及圖像進行科學有效集成，這樣一來可以促進企業(yè)為智能機器人優(yōu)化設計出更加強大的控制系統(tǒng)，提高機器人控制運作的精確度。

一、單片機控制系統(tǒng)下的智能機器人

（一）單片機控制系統(tǒng)下的智能機器人結構

智能機器人結構的構成主要包括了兩個不同的單片機，它們分別是MCU1和MCU2，其中MCU1單片機的工作職能是完成對單片機整個系統(tǒng)的科學控制目標，MCU2單片機的工作職能是完成對液晶屏工作的科學有效控制，工作人員可以通過采用I/O方式實現對這兩個單片機之間的通訊連接，這樣一來就能夠促進不同結構部位功能的協(xié)調作業(yè)，避免操作矛盾現象的發(fā)生，影響到智能機器人系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行。

（二）電路模塊與單片之間的連接技術

1.智能機器人探測地面模塊電路技術

技術工作人員要想實現智能機器人的探測地面功能，就必須合理將亞超聲模塊融入到智能機器人結構中，當機器人控制系統(tǒng)成功接收到外界傳來的亞超聲時，就會在第一時間根據亞超聲信息準確作出相對應的動作，完成全面模擬人類的聽覺功能[1]。結合相關試驗得知，亞超聲信號的有效輸出必須依賴于設置開關模塊，只要信號成功傳遞到光電開關就能夠實現觸發(fā)單片機控制系統(tǒng)的相關功能，單片機超聲模塊能夠基于低電平信號，促使光電開關狀態(tài)在模塊開關中一直進行維持。

2.智能機器人視覺模塊連接技術

智能機器人視覺模塊就是人們眼中所謂的導航系統(tǒng)，當工作人員啟動智能機器人展開相關指令操作時，會在傳感器作用下完成對機器人實際位置的準確檢測，同時對機器人位置信號進行優(yōu)化調整，再將其成功放大后就能夠展開A/D轉換，并將轉換后的信號有效輸入到單片機控制系統(tǒng)中。單片機控制系統(tǒng)會對輸入的信號展開科學過濾和深入計算分析工作，這樣就能夠得到對應的調頻信號，將調頻信號輸出后就可以經過頻率完成對電機轉速的高效準確控制，引導智能機器人進行移動操作[2]。技術人員為智能機器人系統(tǒng)裝配了各種傳感器，并且基于單片機控制系統(tǒng)的輔助應用下能夠對機器人前方障礙物進行判斷，及時作出優(yōu)化調整位置，并以此來模擬現實中人們的日常行為。

3.單片機控制系統(tǒng)顯示模塊電路

技術人員通過將單片機控制系統(tǒng)有效設置在智能機器人結構中，能夠實現智能機器人與人類展開簡單的溝通交流。根據長期實踐工作經驗顯示，單片機結構位置和外接端子會在液晶模塊作用下進行編制，通常情況下是系統(tǒng)顯示方式是利用輸出英文的方式，而英文字庫又通常是設置在液晶顯示模塊的內部，這樣有利于智能機器人的調度操作使用。單片機控制系統(tǒng)顯示模塊電路是經過模擬方式進行有效連接的，系統(tǒng)顯示屏能夠成功接收到來自外界的各種信號，而液晶顯示屏則是在單片機控制系統(tǒng)運行過程中保持讀寫數據的情況進行存在。

4.控制系統(tǒng)中驅動模塊電路

智能機器人系統(tǒng)中模塊電路的有效驅動離不開單片機控制技術的科學高效應用，單片機控制技術能夠實現將弱電流信號進行快速穩(wěn)定傳輸，并經過相對應的管材增強放大弱電流信息號，這樣一來電機強度受到驅動繼電器全面控制操作得以實現。智能機器人驅動模塊電路中的三極管可以發(fā)揮出良好的保護基極的作用，而雙擲開關與繼電器的作用是一樣的，繼電器可以有效構成正反轉的電機[3]，同時對回路展開準確高效控制，促使智能機器人可以靈活自如的完成前進與后退的行動操作。在單片機控制系統(tǒng)中科學采用驅動模塊線路，能夠充分保障當電流信號輸入時不會影響到整個控制系統(tǒng)，并且還可以為驅動電機持續(xù)運行提供一定的電流，防止智能機器人日常運行出現斷路問題，延誤了企業(yè)的生產操作周期。

5.智能機器人步伐校正模塊

現代智能機器人的移動通常是由兩個不通電機進行動力支持的，技術工作人員要想確保機器人能夠在正常穩(wěn)定的進行步伐移動，就必須將兩個電機的轉速維持在同一數值，不然就容易導致機器人發(fā)生步伐混亂的問題，影響到工作人員操控機器人進行生產活動。技術人員通常將光耦合理安裝在智能機器人的腿部擋片中，當機器人在步伐移動過程中，如果當單片機實際接收的信號狀態(tài)呈現出不一致的情況，則證明了機器人的步伐移動是正常的。如果單片機實際接收信號狀態(tài)是一致的，那么則證明了該機器人的步伐是混亂的，單片機控制系統(tǒng)會自動發(fā)揮出對應的精確控制指令，完成對智能機器人的步伐矯正作業(yè)，促使機器人能夠重新恢復到正常的步伐移動。

二、單片機控制系統(tǒng)在智能機器人中的應用功能分析

當智能機器人啟動開始正常運行時，機器人在實際移動過程中會展開對目標的搜索，同時還會在液晶顯示頻上呈現出對應的英文字樣，也就是“Target is in searching”，當智能機器人在移動過程中一旦發(fā)現了對應的搜索目標，就會立即在顯示屏上呈現出“發(fā)現目標”的英文字樣，并且智能機器人員會自動跟著搜索目標方向進行移動前進。如果智能機器人在步伐移動中遇到了一定的障礙，基于單片機控制系統(tǒng)輔助應用下，智能機器人可以自動完成運行路線的優(yōu)化改變，同時還會在顯示屏上呈現反映出前方障礙物信息[4]，智能機器人會對著障礙物進行反轉移動，然后繼續(xù)保持前進方向。如果智能機器人前方位置產生了斷面情況，機器人顯示屏上同樣會有著對應的英文字樣提示，在接收到單片機控制系統(tǒng)發(fā)出的相關命令后會進行移動步伐的準確改變，以此來保證智能機器人能夠持續(xù)維持正常的移動操作。除此之外，就算是智能機器人在步伐移動過程中發(fā)生了步伐混亂的問題，在單片機控制系統(tǒng)作用下也會進行自動優(yōu)化調整，避免機器人出現程序運行絮亂的現象。

三、結束語

綜上所述，在智能機器人創(chuàng)新研究應用發(fā)展工作中，單片機控制系統(tǒng)的應用能夠起到很大的優(yōu)勢作用，相關工作人員必須正確認識到單片機控制系統(tǒng)在智能機器人研發(fā)中應用的重要性。基于單片機控制系統(tǒng)輔助下，智能機器人能夠保持運行的穩(wěn)定可靠性，并大大提高機器人步伐移動的靈活性，促進不同傳感器之間的協(xié)調作業(yè)。

參考文獻：

[1]胡蓉，劉敬露.機器人中單片機控制系統(tǒng)的應用分析[J].信息技術，2015（08）：83-85.

[2]呂國策.對單片機的控制系統(tǒng)在智能機器人中的應用研究，2016（08）：95-96.

[3]程玉凱，陸倩.基于單片機控制的智能機器人系統(tǒng)設計[J].寧波職業(yè)技術學院學報，2015（05）：245-246.

[4]王志明，李磊，朱敬德.基于主從式單片機機器人多關節(jié)聯動控制系統(tǒng)[J].機器人技術2014（4）：71-73.