輪式移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著全世界計(jì)算機(jī)性能、通信水平、傳感器技術(shù)的高速進(jìn)步，移動(dòng)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用已經(jīng)深入到軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域，而輪式移動(dòng)機(jī)器人正在以它運(yùn)動(dòng)速度快、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)吸引了國(guó)內(nèi)外眾多研究者的注意。
　　輪式移動(dòng)機(jī)器人是集感知外部環(huán)境、控制決策與算法、驅(qū)動(dòng)與執(zhí)行、人機(jī)交互為一身的高密度載體，本文以輪式移動(dòng)機(jī)器人為研究對(duì)象，對(duì)其運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了較為深入的分析與設(shè)計(jì)，創(chuàng)新性的采用基于三級(jí)遞階控制方案的對(duì)輪式移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行模塊

2、化編程，提出了以STM32單片機(jī)作為系統(tǒng)控制核心，AVR單片機(jī)作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)核心，基于數(shù)傳電臺(tái)和RS422總線的嵌入式控制系統(tǒng)，其中，人機(jī)交互部分作為組織級(jí)，核心控制器作為協(xié)調(diào)級(jí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)作為執(zhí)行級(jí)，文章主要包括以下幾個(gè)重要部分:
　　首先，根據(jù)移動(dòng)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)，結(jié)合本文所設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的技術(shù)要求，對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的主要零部件進(jìn)行了型號(hào)選取和介紹;
　　其次，本文對(duì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的控制器模塊、傳感器模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、電源模

3、塊等內(nèi)容的電路分別進(jìn)行了設(shè)計(jì)和分析;
　　再次，針對(duì)四輪移動(dòng)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)，使用電子差速轉(zhuǎn)向原理進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)建模，采用基于編碼器的增量式PID算法對(duì)移動(dòng)機(jī)器人每個(gè)車輪的轉(zhuǎn)速進(jìn)行精確控制;
　　然后，本文對(duì)核心控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)以及其他獨(dú)立模塊的開(kāi)發(fā)環(huán)境和軟件流程進(jìn)行介紹，對(duì)各個(gè)模塊之間的通信格式進(jìn)行了規(guī)定;
　　最后，根據(jù)本文所設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行裝機(jī)試驗(yàn)，通過(guò)移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)行情況和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以分析得出，該控制系統(tǒng)具有