赵彤彤_基于三轴重力加速度传感器的机器人状态检测_赵彤彤_基于三轴重力加速度传感器的机器人状态检测.docx

基于三轴重力加速度传感器的机器人状态检测学生姓名：赵彤彤指导教师姓名：裴东学生届别：2016届专业：电气工程及其自动化班级：2016级电气工程及其自动化专业1班学号：201672050137摘要本设计以STM32单片机为主控制系统采用ADXL345三轴重力加速度传感器实现机器人不同状态的检测如上坡、下坡、跌倒等。机器人硬件由主控制器模块、电源模块、传感器模块及其他硬件自主搭建。通过统计三轴重力加速度传感器ADXL345的X轴、Y轴、Z轴的信号获得机器人状态突变瞬间的三轴加速度数据信息从而实现机器人的状态检测。机器人技术目前已经成为了全球最热点的研究领域之一保证机器人运行过程中的可靠性和稳定性尤为重要而机器人的状态检测对机器人正常工作的可靠性和稳定性具有重要作用。关键词:STM32、ADXL345三轴重力加速度传感器、机器人的状态检测。AbstractInthisdesignSTM32microcontrollerisusedasthemaincontrolsystemandADXL345three-axisweightforceaccelerationsensorisusedtorealizethedetectionofdifferentstatesoftherobotsuchasuphilldownhillfalletc.Therobothardwareisindependentlybuiltbythemaincontrollermodulethepowermodulethesensormoduleandotherhardware.ThroughthestatisticsoftheX-axisY-axisandz-axissignalsofthethree-axisgravityforceaccelerationsensorADXL345thethree-axisaccelerationdatainformationofthemomentofsuddenstatechangeoftherobotcanbeobtainedsoastorealizethestatedetectionoftherobot.Atpresentroboticshasbecomeoneofthemostpopularresearchfieldsintheworld.Itisparticularlyimportanttoensurethereliabilityandstabilityofrobotoperationandthestatedetectionofrobotplaysanimportantroleinthereliabilityandstabilityofrobotoperation.Keywords:STM32ADXL345threeaxleweightforceaccelerationsensorRobotstatusdetection. 目录引言11.系统概述及方案选择21.1机器人状态检测概述21.1.1机器人状态检测背景及意义21.1.2机器人状态检测研究目标21.2方案选择及整体设计21.2.1主控制器的选择21.2.2传感器的选择31.2.3整体设计42.硬件设计42.1主控制器42.1.1STM32F103系列单片机介绍42.1.2STM32F103ZET6单片机最小系统52.1.3STM32F103ZET6原理图及PCB图72.2舵机模块82.3传感器模块82.3.1ADXL345三轴重力加速度传感器介绍82.3.2ADXL345三轴重力加速度传感器内部结构及原理92.3.3ADXL345三轴重力加速度传感器引脚配置和功能描述102.3.4ADXL345三轴重力加速度传感器数据读取112.4电源稳压模块122.5机器人机械结构设计123.机器人状态检测143.1跌倒状态检测143.2上坡及下坡状态检测163.3ADXL345与STM32F103ZET6串行通信174.软件设计184.1软件开发平台18图4-1Keil5软件开发界面图184.2三轴重力加速度传感器ADXL345数据获取的部分程序184.3机器人状态调整部分程序224.3.1机器人正常行走部分程序224.3.2机器人上坡部分程序244.3.3机器人跌倒复位部分程序27总结35致谢36参考