M的伺服控制，微微鼠系統(tǒng)自然切換到四輪驅動狀態(tài)，增強了微微鼠的附著力和操控性。
[0031]5、由于采用中驅+后驅的復合四輪驅動方式，當需要加速行駛時，把動力分配到四個電機，一旦一個動力輪由于地面、機械結構等造成暫時離開地面，STM32F407可以重新分配扭矩，把更多的扭矩分配在未失速的驅動輪上，使系統(tǒng)迅速脫離不穩(wěn)定狀態(tài)，重新回到四軸動力平衡狀態(tài)，使得微微鼠具有更好的直線行走功能。
[0032]6、微微鼠轉向時，為了保證旋轉的穩(wěn)定性，采用中置的兩驅動輪實現(xiàn)轉彎，并釋放后置的兩助力驅動輪；
7、四輪微微鼠系統(tǒng)在正常行駛時如果設計不當造成重心前偏，將導致后側驅動輪上承受的正壓力減小，STM32F407會自動調整后側的動力分配，使系統(tǒng)處于一種新的平衡狀態(tài)，防止微微鼠打滑。
[0033]8、四輪微微鼠系統(tǒng)在正常行駛時如果設計不當造成重心側偏，將導致一側驅動輪上承受的正壓力減小，STM32F407會自動調整這一側的動力分配，使系統(tǒng)處于一種新的平衡狀態(tài)，防止微微鼠打滑。
[0034]9、在微微鼠行走過程中，控制器實時對其行走速度、地面等狀況進行檢測，并通過調節(jié)電機M的伺服控制來有效調節(jié)真空裝置對地面的吸附力，增加了微微鼠與地面的摩擦系數，徹底消除了微微鼠在行走時打滑現(xiàn)象的發(fā)生。
[0035]10、在此微微鼠系統(tǒng)引入了陀螺儀Gl和加速度計Al，可以精確測量出微微鼠時候的動態(tài)參數，并實現(xiàn)微微鼠的速度大小和方向的獨立控制，實現(xiàn)全程導航和二次補償，有利于提尚微微鼠的穩(wěn)定性和動態(tài)性能O
[0036]11、由STM32F407+LM629處理微微鼠的五只直流電機的伺服控制，充分發(fā)揮STM32F4079控制方面的特長以及LM629 PID調節(jié)器的作用，使得控制比較簡單，大大提高了運算速度，解決了單片機軟件運行較慢的瓶頸，縮短了開發(fā)周期短，并且程序可移植能力強。
[0037]12、由于本控制器采用LM629處理大量的數據與算法，把STM32F4079從繁重的五軸伺服系統(tǒng)求解工作量中解脫出來，有效地防止了程序的“跑飛”，抗干擾能力大大增強。
[0038]13、由LM629輸出PffM調制信號和方向信號，通過驅動電路可以直接驅動電機，不僅減輕了 STM32F407的負擔，簡化了接口電路，而且省去了 STM32F407內部編寫位置、速度控制程序，以及各種PID算法的麻煩，使得系統(tǒng)的調試簡單。
[0039]14、在微微鼠運行過程中，STM32F407會對第一電機X、第二電機Y、第三電機R和第四電機Z的轉矩進行在線辨識并利用電機力矩與電流的關系進行補償，減少了電機轉矩抖動對微微鼠快速探索的影響。
[0040]15、在控制算法中，STM32F4079可以根據第一傳感器S1、第二傳感器S2、第三傳感器S5和第四傳感器S6的采集值與預設值之間的偏差大小自動調整LM629內部的PID參數，輕松實現(xiàn)分段P、PD、PID控制和非線性PID控制，使系統(tǒng)具有一定的自適應。
[0041]16、本發(fā)明基本實現(xiàn)全貼片元器件材料，不僅節(jié)省了控制板占用空間，而且有利于體積和重量的減輕，有利于提高微微鼠的穩(wěn)定性和動態(tài)性能。
【附圖說明】
[0042]圖1為二輪驅動微電腦鼠二維圖。
[0043]圖2為微電腦鼠16*16迷宮示意圖。
[0044]圖3為微微鼠32*32迷宮示意圖。
[0045]圖4為四眼微微鼠二維原理圖。
[0046]圖5為兩輪微微鼠探索程序框圖圖6為本發(fā)明的原理框圖。
[0047]圖7為微微鼠前進示意圖，圖中最左邊的圖顯示出雙墻導航模式，右邊兩圖均為單墻導航模式、它們分別為分別左單墻導航模式和右單墻導航模式。
[0048]圖8為微微鼠后退示意圖，圖中最左邊的圖顯示出雙墻導航模式，右邊兩圖均為單墻導航模式、它們分別為分別左單墻導航模式和右單墻導航模式。
[0049]圖9為微微鼠右轉意義圖。
[0050]圖10為微微鼠左轉示意圖。
[0051]圖11為速度-時間運行梯形圖。
【具體實施方式】
[0052]下面結合附圖，對本發(fā)明做進一步的說明。
[0053]為了便于解釋，在下面的實施例中，微微鼠中部指的是微微鼠中線處、微微鼠后部指的是遠離第一傳感器S1、第二傳感器S2、第三傳感器S5和第四傳感器S6的微微鼠一側，具體位置參照附圖。微微鼠下表面指的是與設有電池、第一傳感器S1、第二傳感器S2、第三傳感器S5、第四傳感器S6等所在的面相反的面。第一電機X、第二電機Y、第三電機R、第四電機Z分別與X輪、Y輪、R輪、Z輪對應，X輪和Z輪位于微微鼠右側、Y輪和R輪位于微微鼠的左側，X輪和Y輪位于微微鼠中部、R輪和Z輪位于微微鼠后部。第五電機M指的是與真空裝置對應的電機，電機X、電機Y、電機R、電機Z和電機M分別為第一電機X、第二電機Y和第三電機M的簡寫，傳感器S1、傳感器S2、傳感器S5和傳感器S6分別為第一傳感器S1、第二傳感器S2、第三傳感器S5和第四傳感器S6的簡寫。電流傳感器Cl、電流傳感器C2、電流傳感器C3和電流傳感器C4分別為第一電流傳感器Cl、第二電流傳感器C2、第三電流傳感器C3和第四電流傳感器C4簡寫。X軸和Y軸指的是圖中3中所示的X軸和Y軸，為了方便描述，給出了具體的起點坐標和終點坐標，例如起點坐標(O，O )，例如終點坐標(F，F(xiàn))、(F，10)、(10，F(xiàn))、(10，10)，在實際應用中可能會發(fā)生改變。單墻導航模式指的時微微鼠兩側只有其中一側有擋墻時進入的模式，單墻導航模式分為左單墻導航模式和右單墻導航模式；雙墻導航模式指的時微微鼠兩側均有擋墻時進入的模式。這些定義僅為了本領域技術人員能夠理解本申請內容，不應視為對保護范圍或使用方法的限定。
[0054]本發(fā)明中，把微微鼠控制系統(tǒng)分為兩部分:上位機系統(tǒng)和運動控制系統(tǒng)。其中上位機系統(tǒng)完成迷宮存儲、坐標定位、在線輸出等功能；運動控制系統(tǒng)完成微微鼠四軸行走探索迷宮系統(tǒng)的伺服控制、單軸真空抽吸電機的伺服控制、數據存儲、I/o控制等功能，其中工作量最大的五軸伺服系統(tǒng)交給LM629處理，其余的包括上位機系統(tǒng)的完成交給STM32F407完成，這樣就實現(xiàn)了 STM32F407與LM629的分工，同時二者之間也可以進行通訊，實時進行數據交換和調用。本發(fā)明使用時，先把微微鼠放在迷宮起始點，在電源打開狀態(tài)下，微微鼠先進入自鎖狀態(tài)，控制器首先開啟電機M，自動調整微微鼠與地面的摩擦力系數。微微鼠依靠第一傳感器S1、第二傳感器S2、第三傳感器S5和第四傳感器S6根據實際導航環(huán)境傳輸參數給STM32F407，STM32F407把這些參數轉化為轉化為位置、速度和加速度指令值，STM32F407然后與LM629通訊，LM629根據這些參數再結合光電編碼器、第一電流傳感器Cl、第二電流傳感器C2、第三電流傳感器C3和第四電流傳感器C4的反、LM629位置伺服調節(jié)器生成電機X、電機Y、電機Z、電機R的PffM波信號，驅動微微鼠快速探索復雜迷宮。在探索過程中，控制器實時對微微鼠行走速度、地面等狀況進行檢測，并通過調節(jié)電機M的伺服控制來有效調節(jié)真空吸盤對地面的吸附力，增加了微微鼠快速行走時的穩(wěn)定性，并把處理數據通訊給STM32F407，由STM32F407繼續(xù)處理后續(xù)的運行狀態(tài)。
[0055]參照附圖，本申請具體的功能實現(xiàn)如下:
I)打開電源開關，STM32F407會對電源電路、傳感器電路、時鐘電路等進行檢測，確定系統(tǒng)硬件無異樣后，控制器首先開啟真空抽吸電機M，通過抽吸裝置先對微型真空吸盤抽吸，使真空吸盤對地面具有一定的吸附力，控制器并實時檢測，如果地面不干凈，系統(tǒng)會自動調節(jié)電機M加大真空吸盤對地面的吸附力。微微鼠未接到探索命令之前，它一般會在起點坐標(0，0)等待STM32F407發(fā)出的探索命令，一旦啟動開關啟動后，微微鼠會沿著起點開始向終點(F，F(xiàn))、(F，10)、(10，F(xiàn))、(10，10)探索。
[0056]2)微微鼠接到探索命令后其前方的傳感器S1、S6和會對前方的環(huán)境進行判斷，確定有沒有擋墻進入運動范圍，如存在擋墻將向STM32F407發(fā)出中斷請求，STM32F407會對中斷做第一時間響應，然后禁止FPGA工作，F(xiàn)PGA封鎖微微鼠的電機X、電機Y、電機Z和電機R的PffM驅動信號，使其靜止在原地，然后二次判斷迷宮確定前方信息，防止信息誤判。
[0057]3)如果一切正常，在微電腦探索啟動瞬間，傳感器S1、S2、S5、S6 (四個獨立的紅外發(fā)射管0PE5594A發(fā)出的紅外光經接收器TSL262接受后轉化為周圍迷宮的信息)判斷周圍的環(huán)境并送給STM32F407，STM32F407把這些環(huán)境參數轉化為微微鼠前后左右四輪要運行的位置、速度和加速度指令值，然后STM32F407與FPGA通訊，由FPGA根據這些參數再結合光電編碼器、電流傳感器C1~C4的反饋生成驅動四軸直流電機的PWM波控制器信號。PWM波經驅動橋后驅動電機X、電機Y、電機Z和電機R，完成加速過程直到達到探索設定速度，在加速探索行走過程中，控制器實時對微微鼠行走速度、地面等狀況進行檢測，并通過調節(jié)電機M的伺服控制來有效調節(jié)真空吸盤對地面的吸附，并把處理數據通訊給STM32F407，由STM32F407繼續(xù)處理后續(xù)的運行狀態(tài)，然后根據探索速度確定是否要禁止后驅的兩軸PffM控制信號，進而釋放電機Z和電機R。在微微鼠沿著當前迷宮格向前探索過程中，控制器實時對其行走速度、地面等狀況進行檢測，并通過調節(jié)電機M的伺服控制來有效調節(jié)真