摘要：為了實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人、無(wú)人機(jī)的控制，提出一種利用微處理器產(chǎn)生多路舵機(jī)控制信號(hào)的方法。該方法以AT89C52單片機(jī)作為控制芯片，通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了8路舵機(jī)控制脈沖的生成，可廣泛應(yīng)用于機(jī)器人、無(wú)人機(jī)等控制系統(tǒng)，并按上位機(jī)與下位機(jī)的通信要求設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單的通信協(xié)議，以滿足實(shí)時(shí)控制的需要。
關(guān)鍵詞：機(jī)器人；舵機(jī)控制器；多通道；通信協(xié)議

在機(jī)器人、無(wú)人機(jī)等運(yùn)動(dòng)或執(zhí)行控制系統(tǒng)器的設(shè)計(jì)中，舵機(jī)控制效果是系統(tǒng)性能的重要影響因素。舵機(jī)可以在微機(jī)電系統(tǒng)和機(jī)器人系統(tǒng)中作為基本的輸出執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其控制和輸出會(huì)涉及到多路控制信號(hào)的產(chǎn)生問題。如機(jī)器人的頭、肩、肘、腕、指等關(guān)節(jié)，無(wú)人飛機(jī)的舵面，無(wú)人駕駛汽車的方向盤和油門等，都需要由舵機(jī)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)，所以在這一類的控制器中需要多路的PWM信號(hào)來(lái)控制舵機(jī)，從而完成多通道并行控制任務(wù)。

1 單路舵機(jī)輸出控制原理
1．1 舵機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理
舵機(jī)是一種位置伺服的驅(qū)動(dòng)器，主要由以下幾個(gè)部分組成，舵盤、減速齒輪組、位置反饋電位計(jì)、直流電機(jī)、控制電路板等。
舵機(jī)是一個(gè)典型閉環(huán)反饋系統(tǒng)(如圖1所示)，它的工作原理如下，控制電路板接受來(lái)自信號(hào)線的控制信號(hào)，控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)帶動(dòng)一系列齒輪組，減速后傳動(dòng)至輸出舵盤。舵機(jī)的輸出軸和位置反饋電位計(jì)是相連的，舵盤轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，帶動(dòng)位置反饋電位計(jì)，電位計(jì)將輸出一個(gè)電壓信號(hào)到控制電路板，進(jìn)行反饋，然后控制電路板根據(jù)所在位置決定電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和速度，從而達(dá)到定位。


1．2 單路舵機(jī)的控制信號(hào)原理
舵機(jī)的控制信號(hào)通常為PWM信號(hào)，即脈寬控制信號(hào)，如圖2所示。