輪邊驅(qū)動全向輪模塊化控制系統(tǒng)研制.pdf

1、近年來，隨著機器人學與相關(guān)學科的迅速發(fā)展，移動機器人在許多行業(yè)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。全方位移動機器人是能夠在平面上實現(xiàn)前后、左右和自轉(zhuǎn)三個自由度運動的移動機器人，尤其適合工作在空間狹窄有限，對機器人的機動性能要求很高的工況下。全方位移動機器人的類型很多，本課題中作者以研制輪邊驅(qū)動全輪偏轉(zhuǎn)式全方位移動機器人為平臺，研制了輪邊驅(qū)動全向輪模塊化控制系統(tǒng)。
　　1.本文介紹了輪邊驅(qū)動及其優(yōu)點，對輪邊驅(qū)動全向輪的結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計，闡述了各

2、部件的功能，選擇了直流無刷電機作為驅(qū)動電機，并分析了全向輪的運動形式。
　　2.詳細分析了全向輪模塊中輪轂電機與舵向電機的控制技術(shù)要求，根據(jù)其系統(tǒng)特點選擇模糊控制作為控制算法，基于實驗測定對舵向電機系統(tǒng)進行了簡化建模，設(shè)計出能夠?qū)崿F(xiàn)控制目標的模糊控制器并使用MATLAB對其進行了仿真分析。
　　3.應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)的知識，選擇C8051F020單片機作為控制芯片，設(shè)計了能夠?qū)崿F(xiàn)各期望功能的外圍電路，例如電源模塊、多機通訊模塊等

3、，并制作出硬件控制板卡。
　　4.使用IDE開發(fā)環(huán)境及H-JTAG調(diào)試仿真器對全向輪模塊控制系統(tǒng)軟件進行開發(fā)設(shè)計，使用串口通訊協(xié)議進行串口多機通訊設(shè)計，為A/D采樣設(shè)計了一種結(jié)合中值濾波、限幅濾波，算數(shù)平均濾波優(yōu)點的數(shù)字濾波器，在實際應(yīng)用中對隨機干擾達到了良好的濾波效果。
　　5.編寫了上位機控制界面，完成了全向移動機器人的調(diào)試，使之實現(xiàn)了預定的運動。
　　本文對輪邊驅(qū)動全向輪模塊化控制系統(tǒng)進行了詳細的分析與研究，制作