基于模糊控制超聲波避障算法的巡檢機(jī)器人研究與設(shè)計(jì).pdf

1、核電站內(nèi)的輻射會(huì)給工作人員帶來(lái)顯性或者隱性的健康影響，因此用機(jī)器人來(lái)代替工作人員從事相關(guān)的巡檢、探測(cè)成為一種趨勢(shì)。在現(xiàn)有的人工智能技術(shù)水平下，巡檢機(jī)器人還無(wú)法在像核電站這樣的復(fù)雜環(huán)境中完全自主工作，因此研究具有人機(jī)交互接口的遙操作巡檢機(jī)器人是一種比較現(xiàn)實(shí)的選擇。為了提高工作效率，巡檢機(jī)器人還應(yīng)具有一定自主工作能力，如自主避障等。因此具有一定自主工作能力的遙操作巡檢機(jī)器人具有重要的應(yīng)用前景。
　　本文設(shè)計(jì)了一種能夠?qū)崿F(xiàn)爬樓梯的履帶式

2、巡檢機(jī)器人，基于模糊控制算法該機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)自主避障，通過(guò)WIFI通信模塊及人機(jī)交互界面可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
　　在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上，選擇前端傾斜式履帶結(jié)構(gòu)，選擇RE35直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，通過(guò)左右兩驅(qū)動(dòng)輪的速度差實(shí)現(xiàn)機(jī)器人轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)；在硬件電路設(shè)計(jì)上，采用模塊化設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了基于STM32的主控制器，電源，電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通信以及各種檢測(cè)模塊。
　　其次，設(shè)計(jì)了基于模糊控制的超聲波避障算法實(shí)現(xiàn)巡檢機(jī)器人自主避障。分析巡檢機(jī)器人運(yùn)動(dòng)

3、模型，得出機(jī)器人轉(zhuǎn)彎角度和兩驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速關(guān)系,采用六個(gè)超聲波傳感器構(gòu)成超聲波陣列檢測(cè)障礙物相對(duì)位置，并進(jìn)行超聲波測(cè)距誤差補(bǔ)償，使得處理后的測(cè)距誤差在1 cm的范圍內(nèi)。基于模糊控制算法，將六個(gè)超聲波的方位信息和測(cè)得的障礙物距離信息融合作為模糊控制器的輸入，經(jīng)模糊推理得到機(jī)器人兩驅(qū)動(dòng)輪的速度給定值，最后采用PID控制算法實(shí)現(xiàn)巡檢機(jī)器人避障。
　　論文進(jìn)行了仿真和實(shí)際實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)有單個(gè)和多個(gè)障礙物時(shí)，巡檢機(jī)器人能夠自主檢測(cè)出障礙