轮式移动机器人运动控制系统研究与设计
农用轮式机器人运动控制系统设计与试验
３ ６ ０ 。 零 转 弯半 径 ， 以适 应 农 业 领 域 各 种 复 杂 环 境 下 的 工 作 方式 。 机 器 人 整 体 外 观 示 意 如 图 １所 示 。农 用 轮 式 机 器 人使 用 四轮 驱动 行 走 方 案 中 ， 通 过 理 论 计 算 与 经 验 分析 ， 选用 ４ Ｘ ９ ４ ０ Ｗ 直 流 伺 服 电机 驱 动 ， 使 用 无 刷 直 流型 （ ｂ ｒ ｕ ｓ ｈ ｌ ｅ ｓ ｓ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ， Ｂ Ｌ Ｄ Ｃ ） 电机 ， 其 工作 电压
环控 制 。采 用分 布 式 三 级 递 阶 控 制 方 案 ， 可 以使 轮 式 机 器人 工 作 稳 定 性 强 ， 系统 可维护程 度高 ， 并 且 方 便
扩展 。
１ 轮 式 机 器 人 总 体 设 计
农 用 轮式 机 器 人 运 动 控 制 系 统 采 用 模 块 化 设 计 方案 ， 机 以器人 主 要 由直 流 无 刷 伺 服 电机 、 电池 模 块 、 主 体 框架 及 控 制 核心 模 块 构 成 ， 本 设 计 方 案 将 各 模 块 通 过 总线 传 输 的方 法 融 合 为 一 个 整体 ， 降 低 了 系统 维 护 成 本 且便 于机 器人 二 次 开 发 。 机器 人 整 体 设 计 尺 寸 为 长 ８ ３ ０ ｍｍ、 宽 ８ ２ ９ ｍ ｍ、 高 ５ ８ ０ ｍｍ， 整 机 自身 质 量 为 ９ ０ ｋ ｇ （ 含 电池 ） ， 平 地 有 效 载 荷 １ ０ ０ ｋ ｇ ， １ ５ 。 坡 面有效 载荷 ５ ０ ｋ ｇ ， 为 了适 应水 泥 、 草
驱动模块都是一 套完整 的直 流无刷伺 服驱 动控制 方
不确定非完整轮式移动机器人的运动控制研究
不确定非完整轮式移动机器人的运动控制研究非完整轮式移动机器人（wheeled mobile robot,WMR）是典型的多输入多输出耦合欠驱动非线性系统, 其运动控制问题极具挑战性。
轮式移动机器人大多工作在复杂未知环境之下, 容易受到多种不确定性和扰动的综合影响, 因此, 解决复杂不确定下非完整轮式移动机器人的运动控制问题意义深刻且现实需求迫切。
本文研究了轮式机器人包含定位不确定性、参数和非参数不确定性、侧滑和打滑干扰等情形下的运动控制策略, 探讨了非完整单链系统的有限时间控制以及力矩受限下轮式移动机器人的动力学控制。
主要的研究成果包括: （1）研究了定位不确定的轮式移动机器人路径跟随问题, 提出一种基于改进遗传算法优化自适应扩展卡尔曼滤波的全局一致渐进稳定控制器。
（2）提出了一类n维不确定非完整单链系统的鲁棒有限时间镇定控制律。
通过不连续变换将原系统分解为1阶和n-1阶两个解耦的独立子系统, 对1阶子系统采用分段控制策略解决不连续变换引起n-1阶子系统奇异问题, 保证控制律的全局性, 对n-1阶子系统采用反演（backstepping）设计方法, 降低设计复杂度, 设计过程基于有限时间Lyapunov理论, 保证系统的有限时间稳定。
（3）研究了本体动力学模型包含参数和非参数不确定性的轮式移动机器人轨迹跟踪问题, 提出基于自适应反演滑模控制的全局渐进稳定饱和控制方案。
通过运动学输入-输出非线性反馈和动力学输入变换, 建立包含系统总体不确定性项的线性模型, 采用一种动态调整机制实现控制输入饱和约束, 基于幂次趋近律提高了滑模控制的平滑性和快速性, 自适应估计总体不确定性的上界有效削弱了滑模控制的抖振现象。
（4）提出了执行器动力学模型包含参数和非参数不确定性的轮式移动机器人轨迹跟踪与镇定统一控制方法。
通过backstepping分别设计系统的运动学、本体动力学和执行器动力学控制器, 运动学控制器引入了时变控制量, 使跟踪误差模型用于镇定控制时不存在奇异, 本体和执行器动力学控制器分别采用带鲁棒项的强化学习自适应模糊控制补偿系统的复杂不确定性, 采用非线性跟踪-微分器避免了backstepping过程的“计算膨胀”, 闭环系统为最终一致有界收敛。
自主轮式移动操作机器人的系统设计与分析的开题报告
自主轮式移动操作机器人的系统设计与分析的开题报告一、研究背景和意义自主移动机器人作为一种能够自主运动的智能机器，已经在生产、服务、军事等领域得到了广泛的应用。
而自主轮式移动操作机器人更是在工业生产中扮演着重要的角色，能够完成多种复杂任务，如搬运、装配、加工等。
因此，自主轮式移动操作机器人的设计和研究是具有重要意义的。
本课题将研究自主轮式移动操作机器人的系统设计与分析，主要包括机器人的硬件设计和控制系统设计。
通过本课题的研究，可以实现自主轮式移动操作机器人在工业生产中的高效运用，提升生产效率和产品质量，降低了成本。
二、研究内容和方法本课题主要研究自主轮式移动操作机器人的系统设计和分析，研究内容包括：1.机器人的机械结构设计：涉及机器人的底盘、悬挂、轮子、驱动装置等部件的设计和组装。
通过借鉴现有的设计，结合实际需要，优化机器人的机械结构，以满足自主移动操作机器人的要求。
2.机器人的控制系统设计：需要研究机器人的控制系统组成、控制策略、程序设计等方面，实现机器人的自主运动和操作。
3.算法和模型：机器人的自主运动和操作需要依赖于一系列的算法和模型，本课题将研究机器人路径规划、决策算法、视觉检测算法等方面，提高机器人在不同环境中的适应性。
研究方法主要包括实验室实践、模拟仿真、数据采集和分析等，还将结合相关文献和专家意见进行分析和讨论。
三、预期成果通过本课题的研究，预计可以达到以下成果：1.实现自主轮式移动操作机器人的硬件设计；2.设计并实现机器人的控制系统；3.研究机器人的算法和模型，以提高机器人在不同环境中的适应性和智能化水平；4.系统分析和性能测试，验证系统在实际操作中的效果和可行性；5.实现自主轮式移动操作机器人在工业生产中的高效运用。
四、研究进度和计划本研究计划分为以下几个阶段：1.文献调研和技术分析：对相关的技术资料和文献进行调研和分析，研究现有的机器人设计和研究现状。
2.机器人的硬件设计：涉及机器人的底盘、悬挂、轮子、驱动装置等部件的设计和组装，包括机械结构的设计、3D打印、装配、调试等过程。
轮式移动机器人电机驱动系统的研究与开发
轮式移动机器人电机驱动系统的研究与开发韩军;常瑞丽【摘要】以嵌入式运动控制体系为基础,以移动机器人为研究对象,结合三轮结构轮式移动机器人,对二轮差速驱动转向自主移动机器人运动学和动力学空间模型进行了分析和计算,研究和设计了自主移动机器人电机驱动系统,开发了一套二轮差速驱动转向移动机器人电机驱动系统,完成了系统各部件的整体装配和调试.试验结果表明,该设计方案可行、系统运行稳定可靠、成本低廉、所用元件易于购置,具有较好的实用的价值和应用前景.%Taking embedded control system as the foundation and mobile robot as the research ob-ject,the kinematics and dynamics space models of the autonomous mobile robot which is swerved by differ-ential driving for 2 driving wheels are analyzed and calculated, combining the wheeled mobile robot with three wheels.Then the motor driving system of mobile robot is researched and designed and a motor driving system for autonomous mobile robot which is swerved by the differential driving for the 2 driving wlveels is developed.Afterwards the whole assembly of all components and system debugging are accomplished.The results of experiments show that the design scheme is viable, and the system is stable and reliable at work with its lower cost and easy for component purchase, which is valuable in practice and in application.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2011(000)009【总页数】3页(P115-117)【关键词】轮式移动机器人;电机驱动;动力学【作者】韩军;常瑞丽【作者单位】内蒙古科技大学机械工程学院,包头014010;内蒙古科技大学信息工程学院,包头014010【正文语种】中文【中图分类】TH16;TP2421 引言轮式机器人作为移动机器的一个代表，在很多领域得到了广泛地应用。
轮式移动机器人的运动控制算法研究
轮式移动机器人的运动控制算法研究一、引言随着科技的不断发展，移动机器人在工业、医疗、农业等领域的应用越来越广泛。
轮式移动机器人作为一种常见的移动机器人形式，其运动控制算法的研究对于机器人的稳定性和灵活性至关重要。
本文将分析和探讨轮式移动机器人的运动控制算法，旨在提高机器人的运动精度和效率。
二、轮式移动机器人的构成及运动模型轮式移动机器人通常由车身和多个轮子组成。
其中，车身是机器人的主要构成部分，承载着各种传感器和控制器。
轮子是机器人的运动装置，通过轮子的不同运动方式实现机器人的运动。
轮式移动机器人的运动可以通过综合考虑轮子之间的相对运动得到。
通常，可以使用正运动学和逆运动学模型来描述轮式移动机器人的运动。
正运动学模型是通过已知车体姿态和轮子转速来计算机器人的位姿。
逆运动学模型则是通过给定车体姿态和期望位姿来计算轮子转速。
根据机器人的结构和机械特性，可以选择不同的运动控制算法来实现轮式移动机器人的运动控制。
三、经典的轮式移动机器人运动控制算法1. 基于编码器的闭环控制算法基于编码器的闭环控制算法是一种常见的轮式移动机器人运动控制算法。
它通过测量轮子的转速，并结合期望速度，计算控制指令，控制轮子的转动。
该算法可以提高机器人的速度控制精度和跟踪性能。
2. PID控制算法PID控制算法是一种经典的控制算法，常用于轮式移动机器人的运动控制中。
它根据偏差信号的大小和变化率来调整控制指令，使机器人在运动过程中保持稳定。
PID控制算法具有简单、易理解和易实现等优点，但在一些复杂情况下可能需要进一步优化。
3. 最优控制算法最优控制算法是指在给定一组约束条件下，使机器人的目标函数最优化的控制算法。
在轮式移动机器人的运动控制中，最优控制算法可以通过解决优化问题，提高机器人的运动效率和能耗。
最优控制算法可以结合局部规划和全局规划来实现机器人的路径规划和运动控制。
四、轮式移动机器人运动控制算法的发展趋势随着机器人技术的不断发展和应用需求的不断提高，轮式移动机器人运动控制算法也在不断演进和改进。
一种轮式移动机器人运动控制系统的实现
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏ ｒ ｗｈ ｅ ｅ ｌ ｅ ｄ ｍｏ ｂ ｉ ｌ ｅ ｒ ｏ ｂ ｏ ｔ ｆ ｅ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｏ ｒ ｒ ｅ ａ ｌ ｔ ｉ ｍｅ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｐ ａ ｎ ｄ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ，ｓ ｏ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
纪 浩
轮式移动机器人运动控制系统研究与设计的开题报告
轮式移动机器人运动控制系统研究与设计的开题报告一、选题背景随着现代科技的不断发展，机器人技术的应用日益广泛，尤其是在工业自动化领域。
现代工厂中很多重复性劳动已经被机器人所取代，这不仅提高了生产效率和产品质量，也减轻了人力成本和劳动强度。
其中轮式移动机器人在物流和仓储领域有广泛应用，能以更快的速度和更高的精度完成货物搬运和种类分拣等任务，大大提升了物流效率。
机器人在实际应用中需要运动控制系统的支持，而轮式移动机器人的运动控制系统是整个机器人系统中至关重要的一部分，它直接关系到机器人的移动速度、精度以及灵活性等。
因此，本课题旨在针对轮式移动机器人运动控制系统进行详细的研究和设计，探索更为高效、稳定的控制策略。
二、选题意义及目标本课题旨在研究和设计一种高效、稳定的轮式移动机器人运动控制系统，通过建立运动模型、分析控制策略、设计控制算法等方面的研究工作，达到以下目标：1. 实现轮式移动机器人的运动控制系统，包括传感器采集、运动控制、路径规划等。
2. 基于机器人运动模型，探索一种高效、精准的控制策略。
3. 根据控制策略，设计控制算法，并使用实验方法验证算法的有效性和鲁棒性。
4. 实现算法在轮式移动机器人控制系统中的应用，提升机器人的控制性能和稳定性。
三、研究内容和计划1. 研究轮式移动机器人的运动学和动力学原理，建立数学模型。
2. 研究机器人传感器的类型和工作原理，选择合适的传感器并编写相应的驱动程序。
3. 建立机器人控制系统的运动模型，包括路径规划、局部化等。
4. 基于机器人运动模型，研究控制策略，优化机器人运动性能。
5. 设计并实现控制算法，对算法进行验证实验。
6. 将控制算法应用到轮式移动机器人控制系统中，测试系统的性能和稳定性。
7. 撰写毕业论文并进行答辩。
四、研究方法和技术路线本课题的研究方法主要包括：文献研究法、建模法、仿真实验法和实物实验法等。
具体的技术路线如下：1. 通过文献研究法了解轮式移动机器人的基本原理、运动学、动力学等知识，并进行数据收集和分析。
轮式移动机器人动力学建模与运动控制技术
WMR具有结构简单、控制方便、运动灵活、维护容易等优点，但也存在一些局限性，如对环境的适应性、运动稳定性、导航精度等方面的问题。
轮式移动机器人的定义与特点特点定义军事应用用于生产线上的物料运输、仓库管理等，也可用于执行一些危险或者高强度任务，如核辐射环境下的作业。
工业应用医疗应用第一代WMR第二代WMR第三代WMRLagrange方程控制理论牛顿-Euler方程动力学建模的基本原理车轮模型机器人模型控制系统模型030201轮式移动机器人的动力学模型仿真环境模型验证性能评估动力学模型的仿真与分析开环控制开环控制是指没有反馈环节的控制，通过输入控制信号直接驱动机器人运动。
反馈控制理论反馈控制理论是运动控制的基本原理，通过比较期望输出与实际输出之间的误差，调整控制输入以减小误差。
闭环控制闭环控制是指具有反馈环节的控制，通过比较实际输出与期望输出的误差，调整控制输入以减小误差。
运动控制的基本原理PID控制算法模糊控制算法神经网络控制算法轮式移动机器人的运动控制算法1 2 3硬件实现软件实现优化算法运动控制的实现与优化路径规划的基本原理路径规划的基本概念路径规划的分类路径规划的基本步骤轮式移动机器人的路径规划方法基于规则的路径规划方法基于规则的路径规划方法是一种常见的路径规划方法，它根据预先设定的规则来寻找路径。
其中比较常用的有A*算法和Dijkstra算法等。
这些算法都具有较高的效率和可靠性，但是需要预先设定规则，对于复杂的环境适应性较差。
基于学习的路径规划方法基于学习的路径规划方法是一种通过学习来寻找最优路径的方法。
它通过对大量的数据进行学习，从中提取出有用的特征，并利用这些特征来寻找最优的路径。
其中比较常用的有强化学习、深度学习等。
这些算法具有较高的自适应性，但是对于大规模的环境和复杂的环境适应性较差。
基于决策树的路径规划方法基于强化学习的路径规划方法决策算法在轮式移动机器人中的应用03姿态与平衡控制01传感器融合技术02障碍物识别与避障地图构建与定位通过SLAM（同时定位与地图构建）技术构建环境地图，实现精准定位。
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首先,研究开发移动机器人运动控制系统的硬件构成。分析确定了移动机器人的运动方式和底盘结构,推导了机器人运动平台的动力学模型:进行移动机器人动力分析及驱动电机的校验;比较选定核心处理器;完成了直流伺服电机驱动电路的开发并分析构建出以:DSP芯片为控制核心的系统硬件框架。
作者:赵世强
学位授予单位:西安电子科技大学
1.学位论文朱剑基于DSP与USB的移动机器人运动控制系统研究与开发2008
移动机器人是机器人领域的一个重要的发展方向,越来越广泛地应用于工业、农业、军事、教育等人类社会的各个方面。移动机器人是集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统,运动控制系统是其非常重要的一环。基于DSP与USB的移动机器人运动控制系统的研究与开发对移动机器人向高速、高精度、开放化、智能化、网络化的方向发展,具有重要的理论意义与应用价值。
7.学位论文刘嘉移动机器人底层运动控制系统的设计2007
随着移动机器人技术研究的不断深入,机器人涉足的领域越来越广,需要完成的任务越来越精确复杂,运动的实时性和可靠性要求也越来越高。为适应这一发展,目前机器人的设计多采用慎思/反应混合范式。本文重点对移动机器人底层运动控制系统进行了设计,并将其用于基于慎思/反应混合范式的高尔夫球童机器人。
西安电子科技大学
硕士学位论文
轮式移动机器人运动控制系统研究与设计
姓名:赵世强
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:牛海军
20090101
轮式移动机器人运动控制系统研究与设计
本文还设计开发了一种移动机器人多超声波传感器环境探测系统,包括:单路超声波传感器测距的硬件电路设计和程序设计、多超声波传感器的结构设计。
2.学位论文田淑杭基于DSP的移动机器人运动控制系统的研究2004
移动机器人运动控制系统是移动机器人的运动控制部件,对机器人的平稳运行起着重要的作用.随着新的控制算法的应用和电子技术的发展,移动机器人正朝着高速、高精度、开放化、智能化、网络化发展,对运动控制系统也提出了更高的要求.移动机器人要实现高速、高精度的位置控制和轨迹跟踪,必须依赖先进的控制策略和优良的运动控制系统.运动控制的最有效的方式就是对运动源的控制,电动机是最常用的运动源.因此,一般通过对电动机的控制来实现移动机器人的运动控制.根据运动控制系统的核心部件和控制要求的不同,本文介绍了运动控制系统常用的六种实现方案,根据它们的优点与缺点,选定以DSP(数字信号处理)控制器为核心芯片进行运动控制系统的设计.论文中研究了基于DSP的移动机器人运动控制系统的具体实现方案,对系统的硬件结构、控制软件及速度算法进行了分析与设计.首先,本文设计了运动控制系统的结构及主要的硬件电路.论文介绍了移动机器人控制系统的组成与行驶机构,详细叙述了运动控制系统的总体设计、DSP功能分析以及驱动电机选型;讨论了运动控制系统的功能结构,针对主要的电路结构进行了详细设计和分析,其中包括复位和时钟电路、串行通信接口、ADC电路、电机驱动、信号隔离与反馈检测等模块.其次,本文提出了运动控制系统的控制软件和编程思路.论文中介绍了软件控制的总体结构与功能模块,然后详细介绍了各个模块的程序编写与必要的DSP寄存器的设置,包括脉冲输出与转向控制、通讯接口与数据校验、模数转换、QEP脉冲计数、主程序及FLASH引导程序,并介绍了相应的程序流程图.最后,为提高步进电机的控制性能,本文改进了两相混合式步进电机的闭环控制方法.本部分讨论了步进电机的升降速曲线,并根据其数学模型设计了PID控制器、模糊控制器和自整定模糊PID控制器,介绍了PID控制器的实现程序,对模糊控制规则表、PID参数选择和仿真结果进行了分析.
9.会议论文钟新华.蔡自兴.邹小兵移动机器人运动控制系统设计及控制算法研究2004
提出了一种移动机器人的运动控制系统硬、软件结构.此控制系统是由工业计算机,ADT850运动控制卡及相关传感器组成;其操作系统采用
Windows98,用VC++6.0开发,并应用模块化及Windows线程的多任务处理机制实现控制程序设计;根据状态反馈控制理论,设计了移动机器人路径跟踪控制算法.实验论证了此控制系统及控制算法的有效性.
,结合上位机系统和视觉传感器,完成对高尔夫运动者的跟踪,并提出了利用步速检测进行跟踪的原理,设计电路和程序得以实现。
基于慎思/反应混合范式的机器人既具有智能规划能力,又具有良好的实时性。底层运动控制系统可以产生反应式行为,能够有效地使球童机器人在运动中检测到障碍物并采取避障措施,并且能将各种传感器信息将传送至上层系统,用于地图的构建和路径的规划。底层运动控制系统的设计为实验室移动机器人的研制建立了一个稳定的移动平台。
最后,对整个控制系统进行了联调和实验,从实验的结果可得,所研究开发出的运动控制系统基本达到设计要求。
5.学位论文曹小松危险品探测移动机器人平台的研制2009
危险品探测移动机器人可以代替人去完成危险的工作,特别是在发生重大化学物质泄漏或环境污染事故时,经常遇到情况不明、人员无法接近或高度危险的区域,利用机器人代替工作人员进入危险场合去查明现场情况、取回样本、处理高危险性事件,则可大大减少人员伤亡,提高保障能力和工作效率。围绕危险品探测移动机器人平台的研制工作,研制了移动机器人的运动控制系统、传感器系统以及操作员控制器。
首先,提出了一种由三个摇架装置组成的六轮式移动机器人的移动机构,然后,对基于此移动机构的移动机器人的结构设计作了较为详细的介绍
6.期刊论文钟新华.蔡自兴.邹小兵基于ADT850的移动机器人运动控制系统设计-电光与控制2004,11(4)
主要介绍了一种移动机器人的运动控制系统硬、软件结构.控制系统是由工业PC,ADT850运动控制卡及相关传感器组成;操作系统采用Windows98系统
,采用Visual C++6.0开发,并应用模块化及Windows线程的多任务处理机制实现控制程序设计;根据状态反馈控制理论,设计了移动机器人路径跟踪控制算法.实验论证了此控制系统及控制算法的有效性.
8.学位论文林志炜履带式移动机器人运动控制系统设计2008
本文以履带式移动机器人为研究对象,以TMS320F2812为系统核心,构建了履带式移动机器人的运动控制系统。对履带式移动机器人的平面运动进行了运动学分析,采用滑移转向方法对履带式移动机器人转向进行了动力学分析。针对履带式移动机器人差动驱动的特点,提出了机器人运动控制系统的实现方案,并给出了相应的软、硬件设计方案。讨论了直流电动机的PWM控制技术,并对速度和电流双闭环控制进行了分析。重点介绍了运动控制系统的硬件和软件设计,硬件系统实现了PWM功率变换、电动机电枢电流检测和系统故障保护,在DSP程序中实现了履带驱动电动机的闭环控制算法,采用MFC设计的上位机调试监控软件,实现了参数设置、曲线显示和通信功能。最后对系统进行了调试,并给出了系统调试结果。
根据操作员遥控操作控制器的功能需求,设计了一个用于人机交互的操作员控制器,由模拟命令输入面板和一台笔记本电脑组成,具有命令输入直观、操作方便、交互性强等优点。
最后介绍了危险品探测移动机器人的实验过程,实验表明机器人能在碎石、草地等崎岖地面行驶;能利用自身携带的摄像头、可燃或有毒气体传感器等对未知环境或者危险区域的地形、环境参数、气体浓度进行探查并回传数据、图像;满足危险品探测等一般任务的需求。此外,它还能方便地搭载其他测量分析仪器。
3.期刊论文祖莉.王华坤智能移动机器人运动控制系统及算法的设计-机器人技术与应用2002,""(5)
本文应用系统工程的方法对户外智能移动机器人的运动控制系统进行了研究,从实用的角度提出了运动控制系统的实现方法.根据移动机器人户外工作的特点和要求,设计了简单实用的伺服运动控制器,并基于其动力学模型设计了稳定的控制算法.实验结果表明该户外移动机器人运动控制系统的结构设计和功能设计符合实用要求,具有一定的应用价值.
其次,研究开发了对驱动电机的速度控制器。分析建立了直流电机的数学模型,并根据其数学模型研究开发了PID控制器、模糊控制器和模糊PID控制器,给出了三种控制器的具体实现方法;应用Matlab的Simulink模块对开发出的控制器进行仿真比较。
再次,开发设计了移动机器人运动控制系统的软件程序。应用Visual Basic 6.0开发平台,完成了上位机-计算机控制界面的开发;应用CCS2000开发环境,完成下位机-DSP的软件编写。
首先分析了危险品探测移动机器人平台的功能需求,选择了可以在复杂地形上行驶的四轮车架作为移动机器人平台。设计了一个层次式、具有模块化、网络化、局部智能等特点的危险品探测移动机器人电子系统硬件,介绍了一个融合层次式控制体系与基于行为的控制体系优点的混合式移动机器人体系结构。
接着介绍了危险品探测移动机器人运动控制系统的设计和实现。运动控制系统能够实现移动机器人平台的运动控制和转向控制,采用经典PID算法和模糊控制相结合的模糊PID控制方法实现了移动机器人运动速度的控制。
首先,根据机器人系统的要求,设计出机器人底层系统的运动机构,选择执行机构电机,并对机器人底层运动控制系统的电路设计提出要求。其次,根据设计要求,进行底层运动控制系统硬件电路和软件程序的设计,主要包括了主控制器电路和电机控制电路。在移动机器人可以完成行走任务之后,利用超声波传感器和光电传感器为机器人系统建立避障系统。最后,将设计好的机器人底层运动控制系统应用到实验室的高尔夫球童机器人项目上
10.学位论文钟新华移动机器人结构设计与运动控制方法研究2005
移动机器人移动平台的设计与运动控制技术的研究是整个移动机器人系统研究的两大重要组成部分,它将为移动机器人更高层次的理论与方法研究提供一个可靠的实验平台及基础。
本文介绍了一种六轮式移动机器人移动平台的设计和基于IPC的移动机器人运动控制系统的具体实现方案以及对移动机器人运动控制方法进行研究。具体内容有: