毕业论文设计--自循迹轮式移动机器人的控制系统设计论文
《轮式移动机器人轨迹跟踪智能控制》范文

《轮式移动机器人轨迹跟踪智能控制》篇一一、引言随着科技的不断进步,轮式移动机器人在各个领域的应用越来越广泛,如工业自动化、军事侦察、服务机器人等。
在这些应用中,轨迹跟踪的准确性和智能性成为评价机器人性能的重要指标。
本文旨在研究轮式移动机器人轨迹跟踪的智能控制技术,探讨其应用与优势,并提出相应的解决方案。
二、轮式移动机器人概述轮式移动机器人是一种常见的移动机器人类型,具有结构简单、移动灵活、运动速度快等优点。
其运动主要依靠电机驱动的轮子实现。
根据不同的需求,轮式移动机器人可分为单轮驱动、双轮驱动等不同类型。
此外,其内部控制系统也是机器人正常运行的关键。
三、轨迹跟踪的挑战与需求轨迹跟踪是轮式移动机器人的核心功能之一。
然而,在实际应用中,轨迹跟踪面临诸多挑战。
如复杂的外部环境和内部分布式控制系统可能导致机器人轨迹偏离设定路线,使得任务无法准确完成。
因此,我们提出了一个高质量的轨迹跟踪智能控制方案,以解决这些问题。
四、智能控制方案的设计与实现为了实现准确的轨迹跟踪,我们采用了先进的传感器技术和机器学习算法。
首先,通过高精度的传感器实时获取机器人的位置和姿态信息。
然后,利用机器学习算法对数据进行处理和分析,以实现智能决策和控制。
具体来说,我们采用了以下步骤:1. 传感器数据采集:通过激光雷达、摄像头等传感器实时获取环境信息,包括障碍物位置、道路情况等。
2. 路径规划:根据获取的传感器数据,利用算法进行路径规划,为机器人制定合理的运动路线。
3. 反馈控制:将实际位置与目标轨迹进行比较,计算偏差并进行反馈控制,调整电机的输出力矩以使机器人回到正确的轨迹上。
4. 机器学习:利用深度学习等算法对历史数据进行学习,以提高轨迹跟踪的准确性和鲁棒性。
五、实验结果与分析为了验证我们的智能控制方案的有效性,我们在不同环境下进行了实验。
实验结果表明,我们的方案在各种复杂环境下均能实现准确的轨迹跟踪。
此外,我们还对不同算法进行了对比分析,发现我们的方案在准确性和鲁棒性方面均具有显著优势。
循迹机器人毕业论文

循迹机器人毕业论文循迹机器人毕业论文引言:随着科学技术的不断发展,机器人技术逐渐成为人类生活中不可或缺的一部分。
循迹机器人作为其中之一,以其自动导航的能力,被广泛运用于各种领域,如工业、农业、医疗等。
本论文旨在研究循迹机器人技术的原理和应用,并探讨其未来的发展前景。
一、循迹机器人的原理1.1 光电传感技术循迹机器人通常通过光电传感技术来实现对线路的感知。
光电传感器可以感知光线的强弱以及不同颜色的光线,通过对光线信号的处理,循迹机器人可以判断出所要循迹的线路。
1.2 控制系统循迹机器人的控制系统通常由微处理器和各种传感器组成。
微处理器负责对传感器所产生的信号进行处理和分析,并根据分析结果控制机器人的运动。
传感器可以包括光电传感器、超声波传感器等,通过获取环境信息,机器人可以做出相应的动作。
二、循迹机器人的应用2.1 工业领域在工业领域,循迹机器人可以用于自动化生产线上的物料搬运、装配等工作。
通过循迹技术,机器人可以准确地跟随指定的线路,完成任务。
2.2 农业领域循迹机器人在农业领域的应用也十分广泛。
比如,可以用于自动化的农田灌溉和播种。
机器人能够根据指定的线路,精准地进行作业,提高农田的水源利用效率和作物的产量。
2.3 教育领域循迹机器人在教育领域的应用也日益普遍。
通过参与循迹机器人的制作和编程,学生能够培养对科学技术的兴趣和创造力,提高解决问题的能力。
三、循迹机器人的发展前景随着人工智能技术的不断进步,循迹机器人的发展前景十分广阔。
首先,循迹机器人可以通过深度学习等人工智能技术进一步提高其对线路的识别和感知能力,实现更精确的循迹。
其次,随着无线通信技术的发展,循迹机器人可以通过与其他机器人和设备的联动,实现更高效的工作。
此外,循迹机器人还可以与其他机器人技术结合,如视觉识别技术,实现更复杂的任务。
结论:循迹机器人作为一种重要的机器人技术,在多个领域都具有广阔的应用前景。
通过不断的研究和发展,循迹机器人可以实现更高效、更准确的自动导航能力,为人类生活带来更多便利和效益。
循迹机器人控制系统设计

循迹机器人控制系统设计循迹机器人可用于自动导航、物流、清洁等多种场合,其控制系统设计是其操作的关键。
本文将介绍一种循迹机器人控制系统的设计。
一、硬件设计1.电路板设计循迹机器人需要安装多个传感器来检测运动方向,而且要通过电路板将传感器信息传输到控制单元。
因此,将电路板的布局设计在机器人的主控制中心,并且根据传感器位置安装,以保证数据传输的稳定性和准确性。
2.传感器循迹机器人与地面之间会存在一些差异,如线路的颜色、亮度,因此无论使用什么样的传感器都需要调节灵敏度,以便捕捉到信号能力。
使用红外线传感器(Infrared Sensor)可以检测出黑色线路与白色线路之间的差异,而应答传感器(Resistant Sensors)可以将机器人向左或向右侧的移动量控制在合适的位置。
3.电池由于循迹机器人需要大量的能量,所以Batteries应该被设计成高容量和低消耗能量。
Lithium Polymer Battery即为一例,具有较高的能量密度和低电压消耗。
因此,机器人可以保持长时间的运行而不会对电池造成的过度耗损。
二,软件设计1.控制算法循迹机器人的控制算法需要能够控制机器人上下左右的移动,并忽略极其不必要的信息(如噪音)。
其中,控制算法核心为PID(Proportional-Integral-Derivative)控制器。
该控制器使用传感器输入和设定值(循迹线)之间的误差来计算输出,输出将用于控制循迹机器人的制动,方向等。
PID控制器能够准确地调整输出,以使传感器的误差最终收敛到0。
2.编程语言为了实现PID控制器,需要使用一种编程语言来编写循迹机器人的控制程序。
C语言被认为是循迹机器人控制系统中的最佳选择之一,因为它具有高效性、可靠性和能够实现嵌入式系统控制的强大功能。
三、总结循迹机器人控制系统应包括硬件和软件的两个部分,其中硬件包括电路板、传感器和电池,软件包括控制算法和编程语言。
这些组件的设计和实现可以使循迹机器人能够自动寻找路径,并避免一些障碍物,从而实现其无人驾驶的目标。
《2024年轮式畜牧机器人结构设计与轨迹跟踪控制研究》范文

《轮式畜牧机器人结构设计与轨迹跟踪控制研究》篇一一、引言随着科技的进步和农业现代化的推进,轮式畜牧机器人在畜牧业中的应用越来越广泛。
本文旨在研究轮式畜牧机器人的结构设计以及轨迹跟踪控制,以提高畜牧业的效率和质量。
二、轮式畜牧机器人结构设计1. 总体设计轮式畜牧机器人主要用于牧场中动物饲喂、清理和监控等工作。
其总体设计应考虑机器人的运动性能、承载能力、操作便捷性以及维护成本等因素。
机器人采用轮式移动方式,以适应牧场复杂的地形环境。
2. 机械结构(1)底盘设计:底盘是机器人的基础,应具备足够的承载能力和稳定性。
设计时需考虑材料选择、减震装置以及驱动方式等因素。
(2)机械臂设计:机械臂是实现饲喂、清理等操作的关键部分。
设计时应考虑机械臂的长度、伸缩范围、转动角度等因素,以确保其能够覆盖牧场各区域。
(3)传感器安装:为满足机器人导航、定位和避障等功能需求,需在机器人上安装各类传感器,如红外传感器、摄像头等。
传感器应安装在合适的部位,以保证其工作性能。
3. 动力系统轮式畜牧机器人的动力系统主要采用电池供电,以实现环保、节能的目的。
同时,为保证机器人的续航能力,需合理设计电池的容量和充电方式。
此外,为提高机器人的运动性能,可考虑采用电机驱动的轮式结构。
三、轨迹跟踪控制研究1. 导航与定位技术为实现机器人的轨迹跟踪控制,需采用先进的导航与定位技术。
常见的导航技术包括GPS、惯性导航等,可实现机器人的实时定位和轨迹规划。
在牧场环境中,考虑到地形复杂、电磁干扰等因素,应优先选用具有较强抗干扰能力的导航技术。
2. 控制器设计控制器的设计是轨迹跟踪控制的关键。
应根据机器人的运动性能和实际工作需求,设计合理的控制器结构,以实现对机器人的精确控制。
此外,为提高控制器的自适应能力,可考虑引入模糊控制、神经网络等智能控制算法。
3. 轨迹规划与跟踪算法轨迹规划与跟踪算法是实现机器人轨迹跟踪控制的核心。
通过合理的轨迹规划算法,可实现机器人在牧场中的高效运动。
轮式移动机器人控制系统设计

轮式移动机器人控制系统设计轮式移动机器人控制系统设计一、引言随着科技的不断进步和机器人技术的快速发展,移动机器人已经广泛应用于工业、军事、医疗等领域。
轮式移动机器人由于其稳定性和灵活性被广泛应用,因此其控制系统的设计显得尤为重要。
本文将探讨轮式移动机器人控制系统的设计原则、结构和实现方法。
二、轮式移动机器人的基本机构轮式移动机器人一般由底盘、轮子、传感器和控制器组成。
底盘是机器人的主要支撑结构,承载其他各部件,并在其上装载各种设备。
轮子是机器人行进和转向的关键组件,具有较大的摩擦力和承载能力。
传感器可以获取环境信息,并将其转化为电信号传输给控制器。
控制器根据传感器信息和预设的任务要求来实时控制机器人的行为。
三、轮式移动机器人控制系统设计原则1. 清晰明确的任务目标:在进行轮式移动机器人控制系统设计之前,首先要明确机器人的任务目标。
基于任务目标,确定机器人的控制策略和参数,以便更好地实现任务需求。
2. 稳定性和可靠性:轮式移动机器人需要在各种复杂环境下进行工作,因此其控制系统必须具备较好的稳定性和可靠性,以应对各种不确定性因素的干扰。
3. 灵活性和适应性:轮式移动机器人具有灵活的机动性和适应能力,因此其控制系统应具备较高的灵活性,能够根据环境变化和任务需要做出相应的调整。
4. 实时性:由于轮式移动机器人需要实时地感知环境并做出响应,因此控制系统设计中的算法和通讯机制要具备较高的实时性,以确保机器人的快速响应能力。
5. 省电性:由于移动机器人工作时往往需要依靠电池供电,而电池续航能力有限,因此控制系统设计中要尽量优化能源消耗,提高电池利用率,延长机器人工作时间。
四、轮式移动机器人控制系统结构轮式移动机器人的控制系统一般采用层次化的结构,包括感知层、决策层和执行层。
1. 感知层:感知层是轮式移动机器人控制系统的底层,负责感知环境信息。
常用的感知装置包括激光雷达、摄像头、红外传感器等。
感知层通过采集环境信息并对其进行处理,将处理后的信息传递给决策层。
小型轮式机器人设计

南京理工大学电力系统自动装置论文学院(系):自动化学院题目: 小型轮式移动机器人控制系统设计李胜指导老师:摘要由于传统单任务顺序执行机制不能满足智能轮式移动机器人对控制系统实时性的要求,而且对于复杂系统来说可靠性不高。
所以本项目重点设计一套适用于小型轮式移动机器人的控制系统,要求其实时性好,可靠性高,具有灵活的可扩展性和可重构性,以提高它各项功能的响应速度(包括制动、加速、减速、爬坡等)。
本文设计的控制电路实现的传感器功能包括红外传感器、光敏传感器、碰撞传感器等。
控制电路实现对两个直流电机的驱动控制。
机器人采用这样的控制电路可以完成诸如自主避障、自主循迹等实验。
使得轮式移动机器人的实时性好,可靠性高,且因为外部接口具有同用性,故具有灵活的可扩展性和可重构性。
最后对电路进行了调试,证明其满足要求关键词轮式机器人控制系统调试目录1 绪言------------------------------------------------------------------031.1 机器人简单知识的介绍-----------------------------------------------03 1.2课题背景-------------------------------------------------------------------------------------------------031.3课题来源及目的---------------------------------------------------------------------------------------041.4 论文主要内容------------------------------------------------------042 小型轮式移动机器人控制电路的总体设计----------------------------------04 2. 1 需求分析-----------------------------------------------------------------------------------------------------------042.2 机器人功能的总体结构----------------------------------------------05 3 具体设计-------------------------------------------------------------053.1Protel电路设计软件简介----------------------------------------------053.2 控制电路的总体设计------------------------------------------------063.3各模块具体介绍------------------------------------------------------073.4 实验用移动机器人控制电路的PCB图----------------------------------184 机器人控制电路的调试-------------------------------------------------194.1 直流电机功能调试结果----------------------------------------------194.2 红外传感器电路调试结果--------------------------------------------224.3 光敏传感器调试结果------------------------------------------------224.4 碰撞传感器调试结果-------------------------------------------------23结论 ------------------------------------------------------------------24感谢 ------------------------------------------------------------------24附录控制电路实物图------------------------------------------------------25参考文献--------------------------------------------------------------261绪言1.1 机器人简单知识的介绍移动机器人的结构由几个主要部分组成[1],如图1.1。
移动机器人控制系统本科毕业设计[管理资料]
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传统的移动机器人移动机构主要有轮式、腿式、履带式等。轮式移动机构是移动机器人中应用最多的一种机器人,在相对平坦的地面上,用车轮移动的方式是相当优越的。车轮的形状或结构取决于地面的性质和地面的承载能力。在轨道上运行的多采用实心的刚轮,室内路面行驶的多采用充气轮胎。轮式移动机器人根据车轮的多少可分为1轮、2轮、3轮、4轮和多轮结构。1轮和2轮在实现上的障碍主要是稳定问题,所以实际中轮式移动机构多采用要是3轮和4轮,其转向装置的结构通常有两种方式:
小结
本章通过对移动机器人的基础知识,主要技术及其发展前景的介绍,引出了本论文选题的意义及论文的主要内容。
第2章移动机器人机械结构与运动学模型
引言
移动机器人顾名思义,其主要实现的是其运动的功能。因此一切功能的实现离不开它的移动机构,移动机构是整个移动机器人系统的基础,因此需首先进行移动机构的设计。使其能够完成预定的使用功能,既能保证行机构所需的运动,又能保证组成零部件的工作可靠,另外还需考虑到设计的可行 。
味觉导航是通过机器人配备的化学传感器感知气味的浓度,根据气味的浓度和气流的方向来控制机器人的运动。由于气味传感器具有灵敏度高、响应速度快以及鲁棒性好等有点,但这些要求难以达到,所以该项技术很少应用到实际环境中,仍处于试验研究阶段。Figaro Engineering,被广泛用于气味导航实验。目前的味觉导航试验多采用将机器人路径的起始点和目标点之间用特殊的化学药品,如酒精和樟脑丸等,引导出一条无碰气味路径,机器人根据不同的道路跟踪算法,用气味传感器感知气味的浓淡和气味源的方向进行机器人导航试验。味觉导航的研究具有很好的研究价值,这种移动机器人可用来寻找化学药品泄漏源。还有一种比较常用的方法是预先铺设导轨,这种技术相对简单,也容易实现,但有工作环境不能随意变更,任务不能变更,缺少灵活性等局限性。
《2024年自循迹智能小车控制系统的设计与实现》范文

《自循迹智能小车控制系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的不断进步,自动化、智能化已成为现代社会发展的必然趋势。
自循迹智能小车作为智能化移动平台的一种,其应用领域广泛,如物流配送、环境监测、军事侦察等。
本文将详细介绍自循迹智能小车控制系统的设计与实现过程,包括系统架构、硬件设计、软件设计以及实验结果等方面。
二、系统架构设计自循迹智能小车控制系统架构主要包括硬件层、驱动层、控制层和用户层。
硬件层负责小车的机械结构与电子元器件的连接;驱动层通过电机驱动模块、传感器模块等实现对小车的控制;控制层负责处理传感器数据,并根据算法决策小车的行驶路径;用户层则是人与小车交互的界面,可以发送控制指令。
三、硬件设计1. 电机与驱动模块:采用直流电机和电机驱动模块,通过PWM信号控制电机的转速和方向。
2. 传感器模块:包括红外传感器、超声波传感器等,用于检测小车周围的环境信息,为循迹提供依据。
3. 控制器模块:采用单片机或微控制器作为核心处理器,负责处理传感器数据,控制电机驱动模块。
4. 电源模块:为整个系统提供稳定的电源供应。
四、软件设计1. 算法设计:采用路径规划算法、循迹算法等,实现小车的自动循迹功能。
路径规划算法可以根据环境信息规划出最优路径,循迹算法则负责控制小车按照规划的路径行驶。
2. 软件架构:采用模块化设计思想,将软件分为传感器数据处理模块、电机控制模块、路径规划模块等,便于后期维护和升级。
3. 编程语言与开发环境:采用C语言或Python等编程语言进行软件开发,使用Keil、Arduino等开发环境进行程序编写和调试。
五、控制系统实现1. 传感器数据采集与处理:通过红外传感器、超声波传感器等检测小车周围的环境信息,如道路边缘、障碍物等。
传感器将检测到的数据传输给控制器模块进行处理。
2. 路径规划与决策:控制器模块根据传感器数据和路径规划算法规划出最优路径,并发出控制指令给电机驱动模块。
3. 电机控制与驱动:电机驱动模块根据控制指令输出PWM 信号,控制电机的转速和方向,从而实现对小车的控制。
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摘要随着社会发展和科技进步,机器人在当前生产生活中得到了越来越广泛的应用。
尤其是一种具有道路记忆功能、使用灵活方便、应用范围较广的轮式移动机器人。
本研究是一种基于瑞萨 H8单片机的自循迹轮式智能车的设计与实现,研究具有人类认知机理的环境感知、信息融合、规划与决策、智能控制等理论与方法,本文所述的智能车控制系统可以分为两个大的子控制系统,它们分别是方向控制系统和速度控制系统。
其核心控制单元为瑞萨公司 H8 系列 8位单片机 H8/3048F-ONE,系统采用反射式红外传感器检测赛道白线,在运行过程中能够识别赛道的不同情况,并能够根据信息反馈即时控制智能车的方向和速度,在预定的路径上进行快速移动。
智能车的设计要达到竞速和巡线的目的,竞速环节主要包括动力提供,速度控制两部分;巡线环节包括路面信息,转向控制两部分。
通过对智能车运动模型的建立与分析,本文详细阐述了方向控制系统与速度控制系统等重要控制系统的实现方法,使智能车能够完整通过直道、弯道、坡道和换道的过程,快速稳定的寻白线行驶。
关键词: H8单片机自循迹运动模型控制系统AbstractWith the social development and scientific and technological progress, Robot in the current production and life has been more widely used. In particular, the wheeled mobile robotis with memory function, used of flexible, wide range of application.This study is based on RenesasH8 MCU wheeled self-tracking design and realization of intelligent vehicle, Research of the theories and methods about environmental perception, information fusion, planning and decision-making and intelligent control which like Mechanism of human cognition. This intelligent vehicle control system described can be divided into two major sub-control system, They are the direction and speed control system. The core control unit for the Renesas H8 series of 8-bit microcontroller H8/3048F-ONE. System uses infrared sensors to detect track reflective white lines, during operation to identify the different circumstances circuit. And according to the feedback control the direction and speed of smart cars real-time. Fast moving on the predetermined path. Intelligent vehicle design to achieve the purpose of racing and the transmission line. Racing links include power provided and Speed control; Transmission line links including road information and steering control. Through the movement modeling and analysis on smart vehicle. This paper describes the direction and speed control system and other important realization. So the intelligent vehicle can through the straight, curved, ramp and lane changing process. Fast and stable searching the white lane.Key words:H8MCU self-tracking motion model control system目录摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)1课题要求及总体设计方案 (2)1.1课题要求 (2)1.2课题主要内容及设计方案 (2)1.2.1课题主要内容 (2)1.2.2总体设计方案 (2)2系统硬件设计及实现 (4)2.1硬件组成及各部分作用 (4)2.2舵机的工作原理及驱动 (5)2.2.1舵机的工作原理 (5)2.2.2舵机的驱动 (6)2.2.3舵机的标定和修正 (7)2.3传感器的工作原理及控制 (8)2.3.1传感器的工作原理 (8)2.3.2传感器的采集及处理 (8)2.4电机的工作原理及驱动 (9)2.4.1电机的选择 (9)2.4.2电机的工作原理 (10)2.4.3电机驱动 (10)2.5车体结构 (11)2.5.1硬件电路板的功能需求分析 (11)2.5.2结构需求分析 (12)2.5.3赛道基本要求 (14)3系统软件设计 (15)3.1智能车的数学模型及其控制算法的实现目标 (16)3.2方向计算算法 (16)3.2.1弯道处理 (16)3.2.2换道处理 (17)3.2.3坡道处理 (17)3.2.4过渡处理部分 (17)3.3方向控制算法 (18)3.4速度控制算法 (20)3.4.1赛道分析 (20)3.4.2行驶策略 (20)3.4.3速度给定算法 (21)3.4.4速度闭环 (21)4智能车调试与注意事项 (22)4.1智能车的硬件调试 (22)4.2系统的软件调试 (22)4.2.1单元调试 (22)4.2.2系统的组装调试 (22)4.2.3系统调试 (22)4.3注意事项 (23)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)绪论智能机器人具有识别、推理、规划和学习等智能机制,它可以把感知和行动智能化结合起来,因此能在非特定的环境下作业。
智能化机器人具有感知功能与识别、判断及规划功能。
而感知本身,就是人类和动物所具有的低级智能。
因此机器人的智能分为两个层次:具有感觉、识别、理解、和判断功能;具有总结经验和学习的功能。
随着社会进步的步伐日益加快,对自动化的需求正在从制造业向工程、社会、生活等广泛领域扩展。
原来在工厂结构化环境下工作的自动化机器或工业机器人,适合于大规模、较少柔性和变动的生产环境,对智能程度并无过高要求,而在广泛领域内所需的自动机器,则要满足不同的非结构环境下的不同需求,必须具有综合集成和自主的能力,向以技术集成为特征的智能机器人发展。
信息技术需要载体,用信息化改造传统工业和各行各业,最后都要落实到用自动机器去完成信息的物化,机器人就是其载体之一。
另一方面,信息技术的发展,特别是高性能计算机、通讯网络和电子器件、模式识别和信号处理、软件等技术的进展,又可促进机器人本身‘智力’和‘体质’的增强,为机器人向智能化、多样化发展创造条件,机器人技术与信息技术的这种互动发展在信息技术飞速发展的今天更为突出,这种机器人的高科技含量不断得到提升,始终处于高科技的前沿。
机器人由于本身具有无限的想像空间,历来是概念创新、技术创新的源泉,可根据需要设想出具有对应功能的智能机器人,而且这种想象空间由低到高,永无止境。
当前,由于自动化的概念正在急速向广泛领域扩展,而信息技术的发展又极大的提高了机器人的在智能程度,使这种想象空间的扩展有了需求和实现的可能,从而会更加激励围绕机器人的概念创新和技术创新,并蕴含着产生各种竞争前核心技术的可能性,从而必然是国际科技创新的重要竞争点[1] 。
未来的智能机器人技术将沿着自主性、智能通信和适应性三个方向发展。
本课题主要是研究在瑞萨单片机 Renesas H8/3048F-ONE MCU作为控制单元, RY3048F-ONE 作为底板的基础上进行自循迹轮式移动机器人控制系统设计。
1课题要求及总体设计方案1.1课题要求随着社会发展和科技进步,机器人在当前生产生活中得到了越来越广泛的应用。
此次设计是针对一种具有道路识别功能、使用灵活方便、应用范围较广的轮式移动机器人。
该模型由四轮驱动,运行过程中能够自动识别路径,并由电机、舵机、红外传感器及编码器协调控制速度和方向。
1.2课题主要内容及设计方案1.2.1课题主要内容本课题的主要内容是设计并制作一个具备自循迹功能的四轮移动机器人,在预定的路径上进行快速移动。
在不移动预定路径的前提条件下能够快速稳定地从起点到终点的运动控制,速度能够达到2m/s。
具体技术要求如下:(1)采用Renesas H8/3048F-ONE MCU作为主版微控制单元。
(2)电源采用5号碱性电池或者 5 号(镍氢、镍镉、锂电子等)充电电池来充当电源,数量不可超过8 节。
(3)轮式机器人的外形尺寸要控制在:宽300mm、高 150mm以内。
(4)识别的路径表面,由黑白灰三色组成。
由内至外为:白色中心线宽 20mm、两侧灰线宽 10mm、外侧黑色宽 100mm、最外侧的路肩白线宽 30mm。
(5)路径由直道、弯道、连续S 弯、直角弯、变道、坡道等构成。
1.2.2总体设计方案本设计最终实现的是一个自循迹轮式机器人,设计采用 Renesas公司的 8位单片机H8/3048F-ONE为核心控制器,由电源模块、路径识别模块、车速检测模块、转向控制模块和电机驱动模块组成。
为处理好决策与运动控制之间的关系,采用了三级控制的策略,即将控制系统分为组织级、协调级和执行级对机器人进行控制。
组织级根据传感器提供的信息,对机器人自身状态和所处环境进行分析,运算后给出机器人的运动规划;协调级根据组织级发出的动作指令,结合机器人自身的运动特性、电机特性及码盘信息,向执行级发出指令和数据;执行级则根据协调级输出的期望值驱动电机工作,完成机器人的行走与动作控制。