基于嵌入式技術的移動機器人智能控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、南極地區(qū)具有豐富的礦藏和其他未知資源，是進行科學研究和探索發(fā)現(xiàn)理想的寶地，但由于南極特殊的氣象條件和地形地貌，限制了科考研究開展的廣度和深度，同時也會對現(xiàn)場科考人員造成人身威脅。擁有自主移動能力的機器人可輔助或者部分取代科研人員進行科學活動，具有效率高、成本低、可連續(xù)工作等特點，正逐步受到相關領域的廣泛關注。同時，隨著對南極大陸探測活動的深入，要求機器人具備能源動力自供給能力?？紤]到南極充足的風能和太陽能資源，搭建了風帆雪橇漫游機器人的

2、控制系統(tǒng)，使該機器人能夠長時間、連續(xù)漫游、自主探查特定區(qū)域，對我國南極科學考察具有實際意義。
　　首先從機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)兩方面概述了機器人的總體設計目標和要求。為了控制車載風帆電機和轉(zhuǎn)向電機，設計出一款以TMS320F2812為控制芯片的電機驅(qū)動器，該驅(qū)動器硬件架構(gòu)簡單、可靠性高，同時具備完善的軟件系統(tǒng)，可實現(xiàn)對直流有刷電機的位置控制。
　　其次，建立了機器人運動速度控制模型，整個模型的核心部分是上層系統(tǒng)控制算法。考慮

3、到環(huán)境變量因素的多變性，在控制算法中融合了模糊PID思想，實現(xiàn)了機器人直線航速控制功能。
　　然后結(jié)合控制系統(tǒng)需要具備的基本功能，完成了控制系統(tǒng)硬件選型和搭建。設計中采用QNX實時操作系統(tǒng)作為軟件系統(tǒng)平臺，同時結(jié)合多任務和模塊化設計思想完成了軟件系統(tǒng)設計。
　　為了使機器人具備能源自供給能力，設計了太陽能供電系統(tǒng)。文中從工作原理、控制器硬件和軟件設計、蓄電池選型、太陽能電池選型和設計等方面詳細介紹了太陽能供電系統(tǒng)。