基于ATmega8515L的舞蹈机器人控制系统设计与研究

娱乐 机 器 人作为机器人的一个重要分支，已经发展为一种产业。舞蹈机器人
是娱乐机器人的一种，它集软件和硬件于一身，而控制系统是机器人的核心，在
机器人中发挥着重要的作用。
本 文针 对 舞蹈机器人控制系统的设计过程，主要研究其硬件电路设计、软件
程序设计和关键算法。
在分 析 了 机器人性能要求和相关控制方法的基础上，提出了基于上下位机的
控制结构，通过无线通信方式传输数据和指令，从而实现机器人的遥控。
硬 件 设 计过程中，以提高集成度、减小体积、提高性价比为设计原则，将各
部分电路按照功能划分。利用无线通讯模块，实现上下位机之间的远程通信;通
过端口扩展，解决I/0资源紧张问题:采用CPLD对机器人驱动轮的脉冲进行反
馈检测，并加上四倍频环节，提高了检测精度;通过工2C总线扩展存储器，满足
存放大量舞蹈动作数据的要求。
软 件 设 计过程中，采用模块化的设计方法。在上位机设计友好的人机界面，
以方便用户设置控制参数和指令，实现舞蹈动作的可视化编辑。机器人行走过程
中，采取数字PID算法，通过闭环反馈控制，实现机器人行走路径的准确定位，
并结合同步补偿算法，可较好的解决机器人的直线行走问题。
为 了 使 机器人的舞蹈动作更好地表现音乐的内涵，提出一种基干音乐特征识
别的策略，在音乐特征识别的基础上结合专家系统、模糊控制等智能手段，通过
舞蹈动作与音乐的自动匹配、同步演示等方法，从而最终实现舞蹈动作与音乐协
调一致。

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