老人服務(wù)機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、中國(guó)人口的老齡化問(wèn)題逐漸嚴(yán)峻，老年人的服務(wù)需求與服務(wù)人員數(shù)量不足的矛盾日益突出，老人服務(wù)機(jī)器人的研制與應(yīng)用是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。老人服務(wù)機(jī)器人在室內(nèi)工作，活動(dòng)范圍有限，障礙物擺放沒(méi)有規(guī)律，因此在行走過(guò)程中對(duì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的精確性和實(shí)時(shí)性要求較高。
　　 為了滿足老人服務(wù)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)和工作環(huán)境要求，本文設(shè)計(jì)了基于正交全向輪的移動(dòng)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。在詳細(xì)分析了基于正交全向輪的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和運(yùn)動(dòng)性能后，采用ARM芯片為運(yùn)動(dòng)控制器的控制核

2、心，采用基于CAN總線的通訊方式，在運(yùn)動(dòng)控制過(guò)程中利用加速度傳感器對(duì)機(jī)器人整體實(shí)現(xiàn)閉環(huán)速度控制，保證運(yùn)動(dòng)速度的精度，為了提高機(jī)器人在打滑情況下的抗干擾能力，利用外部激光位姿傳感器和基于光電碼盤(pán)的里程計(jì)信息對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)路徑進(jìn)行實(shí)時(shí)比較，判斷機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是否發(fā)生打滑情況并通知決策系統(tǒng)重新做出相應(yīng)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃，設(shè)計(jì)了主控芯片的外圍電路，詳細(xì)敘述了電源處理模塊、CAN通信模塊、基于SPI的兩軸加速度傳感器模塊的電路設(shè)計(jì)過(guò)程，給出了硬件的原理