肖子玉，徐振平，詹学君敖元元，徐 雄

（长江大学计算机科学与技术学院，湖北 荆州434023）

地磁场是地球固有的物理场，地磁导航技术是利用地磁固有的稳定可靠性进行导航的一种新型制导技术，其利用地磁模型和地磁图与实时航迹进行地磁匹配，精确定位，从而达到制导效果［1］。地磁导航属于无源导航，导航定位误差不随时间积累。在机器人导航方面，从生产应用及国内机器人比赛中使用的机器人寻迹系统情况来看，多数采用的是视觉导航系统，其导航抗干扰能力较弱。为此，笔者将控制技术和地磁导航技术结合起来，按照地磁场等值线进行寻迹，取得了较好的效果。

图1 系统整体构架图

1 系统整体架构设计

采用C8051F340单片机作为寻迹车的驱动控制模块，利用Zigbee通信模块实现单片机与ARM板的通信，并将地磁传感器MAG3110采集的磁场信号上传至上位机ARM微处理器 （mini6410）进行数据的处理和分析，再根据分析结果，将寻迹信号通过Zigbee通信模块传回给单片机，单片机再做出相应的寻迹动作。同时，ARM微处理器根据处理的信号绘制当前环境的地磁等值线图。系统设计整体构架图如图1所示。

2 单片机控制模块设计

2.1 机器人驱动设计

在单片机控制模块中，机器人的寻迹运动由伺服电机与驱动电机组合的模式完成，即利用伺服电机控制整个机器人的运动方向，驱动电机提供驱动力，使机器人沿着某条直线作前进后退的运动。通过单片机产生PWM脉宽信号，可以控制伺服电机转动到所需要的角度，考虑到实际中一定区域地磁变化很小的实际情况，将伺服电机的可控角度定在0～180°之间，可控精度限定为3°［2］。……