移动机器人：控制器详解—单片机、嵌入式与工控机

本篇课件详细介绍了移动机器人硬件机构中的关键组成部分——控制器，包括单片机、嵌入式控制器和工控机。首先，章节从2.1控制器开始，阐述了控制器在移动机器人中的核心作用，它是整个机器人系统的指挥中心，负责接收指令、处理数据并控制机器人的动作。 单片机作为控制器的一种，因其体积小、重量轻、成本低且具有高可靠性而被广泛应用于移动机器人中。它们集成了中央处理器、存储器、定时器等功能，具备基本的计算和数据处理能力。 嵌入式控制器则更进一步，提供了复杂的数据处理能力和实时性，如ARM、DSP和FPGA等都是常见的嵌入式解决方案。例如，树莓派Raspberry Pi 4作为一款小巧的嵌入式控制器，被用作教育和原型开发中的热门选择。单片机和嵌入式系统之间存在紧密的关系，尽管单片机是嵌入式系统的一部分，但它们在设计目的和功能上有所区别。 工控机，即工业个人计算机，是更为强大的控制器选项，主要用于工业环境中的自动化控制。它们拥有更强的计算性能、扩展性和兼容性，可以支持各种总线系统和操作系统，适用于更复杂的工业应用，如基于PC总线工业计算机IPC、PLC、DCS、FCS和CNC系统。 选择哪种类型的控制器取决于移动机器人的具体需求，如复杂度、实时性、耐用性和成本效益。这三种控制器各有优缺点，工程师们会根据项目需求来决定最适合的控制器配置，以确保移动机器人能够高效、稳定地执行任务。