隨著我國工業(yè)的高速發(fā)展，爬壁機器人在國內(nèi)已被廣泛投入研制開發(fā)。目前，爬壁機器人可在垂直壁面上附著爬行，可替代人類攜帶工具完成一定的作業(yè)任務(wù)。極大地提高社會效益和經(jīng)濟效益 。

系統(tǒng)設(shè)計

自尋跡控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計主要包括單片機最小系統(tǒng)、電機驅(qū)動電路設(shè)計和尋跡電路設(shè)計三個部分。主控電路主要是對采集信號進行分析，同時給出 PWM波控制電機速度，起停。該系統(tǒng)的閉環(huán)控制以微處理器為核心，由電源電路、驅(qū)動電路、尋跡電路、復(fù)位電路等組成。

微處理器采用 STC89C52 單片機，體積小、功耗低、功能強，主要完成以下功能 ：

①接收、處理尋跡電路的采集信號 ；

②通過驅(qū)動電路實現(xiàn)對電機的 PWM 方式調(diào)速，完成單輪的速度和轉(zhuǎn)向的閉環(huán)控制。

單片機最小系統(tǒng)

單片機最小系統(tǒng)有復(fù)位電路、時鐘電路、電源電路、外圍電路等。

電源電路

單片機供電部分是通過線性穩(wěn)壓芯片 7805進行穩(wěn)壓處理后再供給電路的其他部分。電路中R2為LED的限流電阻，SW1 為電源開關(guān)。

系統(tǒng)軟件設(shè)計

軟件程序設(shè)計是實現(xiàn)硬件系統(tǒng)功能的關(guān)鍵，在一定程度上直接影響系統(tǒng)功能。為了程序設(shè)計的易于修改和調(diào)試，本設(shè)計將采用 C 語言在 Keil 軟件上進行程序編寫。主要通過模塊化的程序設(shè)計完成系統(tǒng)的自主尋跡，識別檢測焊縫的功能。

系統(tǒng)上電后，首先進行初始化操作，延時后，啟動電機驅(qū)動模塊和尋跡模塊 ；機器人在電機驅(qū)動下直行，單片機對傳感器檢測的信號進行判斷，若主傳感器檢測到焊縫信號，輔助傳感器未檢測到焊縫信號，機器人直行 ；反之，輔助傳感器檢測到焊縫信號，單片機驅(qū)動電機偏轉(zhuǎn)，調(diào)整機體角度后，繼續(xù)直行，如此循環(huán)檢測、判斷，實現(xiàn)機器人對焊縫的自尋跡功能。