避障系统是机器人应用中的一项重要技术，它允许机器人在遇到障碍物时能够自行调整路径，避免碰撞，确保机器人可以安全有效地完成任务。在娱乐机器人领域，避障系统的设计尤为关键，因为这些机器人通常工作在动态变化且人员密集的环境中。本文将围绕娱乐机器人避障系统的设计展开讨论，并详细介绍如何利用CANopen协议来规划系统网络，实现避障系统的要求。
CANopen协议是一种基于CAN总线的高层通信协议，它规定了网络设备之间的通信规则和数据交换格式，主要用于工业自动化领域。然而，它也可以被应用于娱乐机器人的避障系统中，以支持实时数据传输、节点管理以及设备监控等功能。
在系统网络结构的设计中，CANopen协议要求设置一个主节点和多个从节点。在本文的案例中，系统由三个节点组成：一个主节点，它负责逻辑控制整个网络；两个从节点，它们分别负责采集传感器数据和控制电机的转向。每个节点都分配有一个唯一的节点标识符ID，以便于在网络中进行识别和管理。
在软件设计方面，红外传感器的信号被用来检测障碍物，并通过控制系统来调整机器人的运动。避障流程图展示了信号的处理和电机控制的逻辑。Slave10节点负责接收红外传感器的数据，并将这些数据发送给主节点。同时，它还会接收主节点的状态信息。Slave12节点则根据主节点的控制指令，负责电机的运行，以实现避障行为。主节点不仅接收Slave10节点的检测信号，还需要处理这些信号，并向Slave12节点发送执行指令。
为了保证系统的实时性，文章提出了对象字典的设计概念。对象字典通过CANopen协议进行访问，对象列表中的条目可以通过16位或8位索引来访问，使得数据的存取更为快速和方便。
系统测试是验证避障系统是否正常工作的关键环节。测试中，master节点会检测两个从节点是否发送报文，如果接收到报文则说明系统已经启动。随后，master节点向两个从节点发送命令，从节点进入工作状态。Slave10节点负责检测障碍物，而Slave12节点则根据控制指令来控制电机以避开障碍。系统每隔一定时间向master节点发送报文，以报告从节点的状态。系统在启动时的状态用特定的标识符来表示。
结论指出，本文设计的娱乐机器人避障控制系统成功地通过CANopen协议实现了其功能。系统通过过程数据对象实时传输数据，通过服务数据对象访问设备数据，并通过报文完成节点保护。测试结果表明，系统在CANopen通信协议下可以正常运行。
此外，本文引用了多篇参考文献，这些都是在机器人、自动化技术、工业机器人应用技术以及移动机器人技术等领域内的重要文献，为避障系统设计提供了理论和技术上的支持。作者薛文奎和周斌通过本文的研究和分析，为娱乐机器人的避障技术发展做出了贡献，并为同行提供了宝贵的设计参考。
