競賽用尋寶機器人控制系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、尋寶機器人控制系統(tǒng)的總體設計過程是按照由整體到局部的設計原則進行的。整體設計是指在詳細分析學校已有關于尋寶機器人的研究及查閱大量國內外文獻資料的基礎上，構建出尋寶機器人控制系統(tǒng)的總體設計方案，總體設計方案主要分為四個部分，即硬件選擇、硬件電路的設計、機械結構的設計及軟件系統(tǒng)的設計。局部設計是指采用模塊化的設計思想，分別對尋寶機器人的各個功能模塊進行設計，各個功能模塊的設計一般分為理論分析、電路設計、PCB板制作、程序設計及實驗驗證等步驟

2、。
　　機械結構的設計方面，本文完成了前輪定位參數(shù)及尋寶機器人重心位置的調整，并通過計算及實驗分析確立了尋寶機器人的前瞻距離，同時對地板、舵機連接件等結構進行了設計。詳細介紹了灰度傳感器、接近開關、線性CCD攝像頭等傳感器的安裝方式，并基于混合式數(shù)據(jù)融合的結構模型特點，利用貝葉斯推理的方法推導出了一種基于貝葉斯法則的多傳感器數(shù)據(jù)融合算法。該算法對各個傳感器采集到的數(shù)據(jù)信息進行聯(lián)合判斷，能提高尋寶機器人獲取環(huán)境特征參數(shù)及自身狀態(tài)特征

3、參數(shù)的準確度和精度，進而實現(xiàn)了尋寶機器人快速穩(wěn)定的行駛。
　　軟件系統(tǒng)的設計核心是尋寶機器人賽道引導線的提取算法、數(shù)字識別算法及車體控制算法的研究與實現(xiàn)。本文采用邊緣檢測算法中的Sobel算子來進行引導線提取，并對Sobel算子的提取過程進行了程序設計。同時根據(jù)尋寶機器人需完成查找寶物這一任務的需要，提出了一種基于數(shù)字符輪廓的數(shù)字識別算法并通過實驗驗證了該算法的魯棒性。本文還對尋寶機器人的PID控制策略進行了研究，完成了尋寶機器人