自主輪式移動機器人信號檢測與智能控制.pdf

1、本文以研究所自主開發(fā)的輪式移動機器人為研究對象，利用計算機技術、經典控制理論及現代控制理論方法、傳感器檢測技術和信號處理技術，對移動機器人在設計、開發(fā)和應用中存在的一些重點和難點問題進行了較為深入的分析和研究，涉及的主要方面有：動力學分析、信號檢測及信號處理、計算機導航控制、智能化安全保障以及智能化的負載動力學補償。
　　移動機器人的機械結構部分是控制系統(tǒng)的被控制對象，其動力學特性對整個控制系統(tǒng)的控制性能具有很大的影響，論文從機電

2、一體化設計的思想出發(fā)，在規(guī)劃和設計計算機控制系統(tǒng)之前，對移動機器人的機械結構進行了運動學和動力學的分析，重點對誘導運動產生的冗余驅動功率進行了分析和實驗驗證；同時，對移動機器人的機械手和移動平臺之間的動力學偶合關系進行了闡述，并探討了關于移動機器人整體動力學優(yōu)化的問題。
　　從提高移動機器人的實用性的角度出發(fā)，建立并設計和試驗研究了移動機器人導航所需要的位置和方向測量裝置，由編碼器、陀螺儀、和數字羅盤組成，并針對其中存在的各種干擾

3、信號采取了數字遞歸濾波處理。以確保測量真實值的有效提?。煌瑫r對位置和方位角測量中多傳感器的冗余信息，采用Kalman濾波的算法加以融合，較之單傳感器測量，其融合后的數據具有更精確的測量精度和更高的可靠性。
　　為了進一步提高移動機器人工作的安全性和可靠性，提出并設計和制作了一種新型的防撞傳感器，其敏感元件采用壓電材料PVDF，較之于以往的機械式防撞傳感器，該傳感器具有結構簡單、安裝方便、反應靈敏和成本低的特點，它可以感知出撞擊的具

4、體位置，并與超聲波傳感器一起組成了避障和防撞測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有探測范圍大，反應靈敏、結構簡單和工作可靠的優(yōu)點。
　　文中還采用了負載補償的方式對由縱向不對稱負載引起的轉向角偏差進行了補償和修正，其中，通過測量縱向傾角來間接測量車體質量中心的方法，是以一種簡單、經濟且方便的手段解決了負載測量這一較為棘手的問題。
　　本文的研究是在多部移動機器人的開發(fā)背景下完成的，對于文中提出的一些新的思路和新的方法，在研究的過程中，都得到了