单片机控制系统在智能机器人中的应用研究

张建辉

摘 要：随着国民经济的不断增长，科学技术的不断创新，智能机器人被广泛应用在各个行业领域中，创造出了众多的现实价值。单片机控制系统合理应用作为现代智能机器人制造生产过程的重中之重，是一个不可或缺的关键内容，直接关系到机器人生产的智能化、信息化以及人性化发展，实现智能机器人自动化控制水平的全面提升。因此，有关部门必须加强对单片机控制系统的创新研发工作，有效该项技术融入到智能机器人控制系统中，充分保障机器人工作的智能性与可靠性。本文将进一步对单片机控制系统在智能机器人中的应用展开分析与探讨。

关键词：单片机控制系统;智能机器人;实践应用

机器人工程作为一门现代社会新兴的综合性科学，它综合了自动化控制、电子技术以及机械理论等不同学科，是培养智能机器人实践创新人才的核心内容。而单片机控制系统是实现智能机器人自动化控制的关键技术，能够帮助人类有效提升智能机器人运行操作过程的智能信息化水平，赋予机器人更加完善的控制功能。单片机控制技术能够将网络、声音以及图像进行科学有效集成，这样一来可以促进企业为智能机器人优化设计出更加强大的控制系统，提高机器人控制运作的精确度。

一、单片机控制系统下的智能机器人

（一）单片机控制系统下的智能机器人结构

智能机器人结构的构成主要包括了两个不同的单片机，它们分别是MCU1和MCU2，其中MCU1单片机的工作职能是完成对单片机整个系统的科学控制目标，MCU2单片机的工作职能是完成对液晶屏工作的科学有效控制，工作人员可以通过采用I/O方式实现对这两个单片机之间的通讯连接，这样一来就能够促进不同结构部位功能的协调作业，避免操作矛盾现象的发生，影响到智能机器人系统的正常稳定运行。

（二）电路模块与单片之间的连接技术

1.智能机器人探测地面模块电路技术

技术工作人员要想实现智能机器人的探测地面功能，就必须合理将亚超声模块融入到智能机器人结构中，当机器人控制系统成功接收到外界传来的亚超声时，就会在第一时间根据亚超声信息准确作出相对应的动作，完成全面模拟人类的听觉功能[1]。结合相关试验得知，亚超声信号的有效输出必须依赖于设置开关模块，只要信号成功传递到光电开关就能够实现触发单片机控制系统的相关功能，单片机超声模块能够基于低电平信号，促使光电开关状态在模块开关中一直进行维持。

2.智能机器人视觉模块连接技术

智能机器人视觉模块就是人们眼中所谓的导航系统，当工作人员启动智能机器人展开相关指令操作时，会在传感器作用下完成对机器人实际位置的准确检测，同时对机器人位置信号进行优化调整，再将其成功放大后就能够展开A/D转换，并将转换后的信号有效输入到单片机控制系统中。单片机控制系统会对输入的信号展开科学过滤和深入计算分析工作，这样就能够得到对应的调频信号，将调频信号输出后就可以经过频率完成对电机转速的高效准确控制，引导智能机器人进行移动操作[2]。技术人员为智能机器人系统装配了各种传感器，并且基于单片机控制系统的辅助应用下能够对机器人前方障碍物进行判断，及时作出优化调整位置，并以此来模拟现实中人们的日常行为。

3.单片机控制系统显示模块电路

技术人员通过将单片机控制系统有效设置在智能机器人结构中，能够实现智能机器人与人类展开简单的沟通交流。根据长期实践工作经验显示，单片机结构位置和外接端子会在液晶模块作用下进行编制，通常情况下是系统显示方式是利用输出英文的方式，而英文字库又通常是设置在液晶显示模块的内部，这样有利于智能机器人的调度操作使用。单片机控制系统显示模块电路是经过模拟方式进行有效连接的，系统显示屏能够成功接收到来自外界的各种信号，而液晶显示屏则是在单片机控制系统运行过程中保持读写数据的情况进行存在。

4.控制系统中驱动模块电路

智能机器人系统中模块电路的有效驱动离不开单片机控制技术的科学高效应用，单片机控制技术能够实现将弱电流信号进行快速稳定传输，并经过相对应的管材增强放大弱电流信息号，这样一来电机强度受到驱动继电器全面控制操作得以实现。智能机器人驱动模块电路中的三极管可以发挥出良好的保护基极的作用，而双掷开关与继电器的作用是一样的，继电器可以有效构成正反转的电机[3]，同时对回路展开准确高效控制，促使智能机器人可以灵活自如的完成前进与后退的行动操作。在单片机控制系统中科学采用驱动模块线路，能够充分保障当电流信号输入时不会影响到整个控制系统，并且还可以为驱动电机持续运行提供一定的电流，防止智能机器人日常运行出现断路问题，延误了企业的生产操作周期。

5.智能机器人步伐校正模块

现代智能机器人的移动通常是由两个不通电机进行动力支持的，技术工作人员要想确保机器人能够在正常稳定的进行步伐移动，就必须将两个电机的转速维持在同一数值，不然就容易导致机器人发生步伐混乱的问题，影响到工作人员操控机器人进行生产活动。技术人员通常将光耦合理安装在智能机器人的腿部挡片中，当机器人在步伐移动过程中，如果当单片机实际接收的信号状态呈现出不一致的情况，则证明了机器人的步伐移动是正常的。如果单片机实际接收信号状态是一致的，那么则证明了该机器人的步伐是混乱的，单片机控制系统会自动发挥出对应的精确控制指令，完成对智能机器人的步伐矫正作业，促使机器人能够重新恢复到正常的步伐移动。

二、单片机控制系统在智能机器人中的应用功能分析

当智能机器人启动开始正常运行时，机器人在实际移动过程中会展开对目标的搜索，同时还会在液晶显示频上呈现出对应的英文字样，也就是“Target is in searching”，当智能机器人在移动过程中一旦发现了对应的搜索目标，就会立即在显示屏上呈现出“发现目标”的英文字样，并且智能机器人员會自动跟着搜索目标方向进行移动前进。如果智能机器人在步伐移动中遇到了一定的障碍，基于单片机控制系统辅助应用下，智能机器人可以自动完成运行路线的优化改变，同时还会在显示屏上呈现反映出前方障碍物信息[4]，智能机器人会对着障碍物进行反转移动，然后继续保持前进方向。如果智能机器人前方位置产生了断面情况，机器人显示屏上同样会有着对应的英文字样提示，在接收到单片机控制系统发出的相关命令后会进行移动步伐的准确改变，以此来保证智能机器人能够持续维持正常的移动操作。除此之外，就算是智能机器人在步伐移动过程中发生了步伐混乱的问题，在单片机控制系统作用下也会进行自动优化调整，避免机器人出现程序运行絮乱的现象。

三、结束语

综上所述，在智能机器人创新研究应用发展工作中，单片机控制系统的应用能够起到很大的优势作用，相关工作人员必须正确认识到单片机控制系统在智能机器人研发中应用的重要性。基于单片机控制系统辅助下，智能机器人能够保持运行的稳定可靠性，并大大提高机器人步伐移动的灵活性，促进不同传感器之间的协调作业。

参考文献：

[1]胡蓉，刘敬露.机器人中单片机控制系统的应用分析[J].信息技术，2015（08）：83-85.

[2]吕国策.对单片机的控制系统在智能机器人中的应用研究，2016（08）：95-96.

[3]程玉凯，陆倩.基于单片机控制的智能机器人系统设计[J].宁波职业技术学院学报，2015（05）：245-246.

[4]王志明，李磊，朱敬德.基于主从式单片机机器人多关节联动控制系统[J].机器人技术2014（4）：71-73.