基于動物機器人的微型GPS自主導(dǎo)航控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、動物機器人在靈活性、協(xié)調(diào)性和環(huán)境適應(yīng)能力等方面都優(yōu)于傳統(tǒng)機電式機器人，目前研究人員主要通過藍(lán)牙、射頻、ZigBee、無線廣播和3G等技術(shù)無線控制動物機器人的運動方向，活動范圍大都還局限于實驗室內(nèi)，需要研究人員實時觀察動物機器人的運動行為并改變刺激參數(shù)以糾正動物機器人的運動路線。實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制是動物機器人走出實驗室的關(guān)鍵一步，對于動物機器人的發(fā)展具有重要意義和實用價值。
　　本文以鴿子為控制對象，在分析國內(nèi)外動物機器人遙控方式后設(shè)計

2、一種微型GPS自主導(dǎo)航系統(tǒng)，實現(xiàn)鴿子遠(yuǎn)程自主導(dǎo)航飛行，無需研究人員實時操控，也不需要無線通訊，增強了控制實時性、擴大了遙控范圍。本系統(tǒng)主要通過一個導(dǎo)航微控制器來實現(xiàn)，包括微型GPS模塊、多通道神經(jīng)信號刺激模塊、鏡像恒流源模塊、控制模塊C8051F330和電源模塊;整體硬件尺寸為25×16×15(單位mm)，總重量為12.2g。導(dǎo)航微控制器接收到GPS數(shù)據(jù)后提取經(jīng)緯度等有效信息，并進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，然后將當(dāng)前位置與指定路徑相比較，如果偏離指定

3、路徑就向鴿子大腦內(nèi)相應(yīng)神經(jīng)位點發(fā)送適當(dāng)?shù)碾p相恒流脈沖，控制鴿子沿指定的路徑運動直至到達(dá)目標(biāo)地點。導(dǎo)航微控制器可實現(xiàn)四個通道之間的選擇，每個通道可獨立輸出雙相恒流脈沖，其幅值、頻率、單脈沖寬度、脈沖個數(shù)和脈沖串個數(shù)均可調(diào)節(jié)。
　　經(jīng)過實驗測試，鏡像恒流源可以提高C8051F330單片機輸出電流的電壓幅值和恒流特性，大幅提高系統(tǒng)的帶負(fù)載能力，同時導(dǎo)航微控制器能夠根據(jù)自主導(dǎo)航算法輸出參數(shù)可調(diào)的雙相恒流脈沖，從而控制鴿子運動方向。導(dǎo)航微控