移動機器人控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、控制系統(tǒng)作為整個移動機器人的核心，對移動機器人的平穩(wěn)運行起著十分關(guān)鍵的作用。隨著新的控制算法和電子技術(shù)的飛速發(fā)展，移動機器人正朝著高速、高精度、開放化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，對移動機器人控制系統(tǒng)也提出了更高的要求。移動機器人要想實現(xiàn)精確化、實時化的控制，必須依賴先進的控制策略和性能優(yōu)良的控制系統(tǒng)以及高速的微處理器。 本文首先設(shè)計了移動機器人的移動機構(gòu)，采用三輪結(jié)構(gòu)。前輪為萬向輪，兩個后輪為驅(qū)動輪，采用左右輪差動控制實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。介紹了

2、直流電機的選擇方法，并建立了移動機器人在理想狀態(tài)下的動力學(xué)和運動學(xué)模型。 其次按照控制的要求，選定ATMEL公司的AVR系列微控制器ATmega8515L作為控制系統(tǒng)的核心，設(shè)計了基于ATmega8515L的控制系統(tǒng)硬件實現(xiàn)方案。把控制系統(tǒng)分為微控制器、模糊避障、電機驅(qū)動、測速、電源、存儲等幾個模塊，并對各個模塊進行了詳細的介紹和分析。微控制器模塊主要進行各種信息、數(shù)據(jù)的處理，協(xié)調(diào)系統(tǒng)中各功能模塊完成預(yù)定的任務(wù)；模糊避障模塊由5

3、路超聲波傳感器組成，主要負責(zé)移動機器人運動過程中的障礙物距離檢測；電機驅(qū)動模塊負責(zé)移動機器人左右輪的獨立驅(qū)動，主要由功率轉(zhuǎn)換模塊和微處理器內(nèi)置的PWM單元組成，實現(xiàn)左右輪的差動控制；測速模塊由增量式編碼器組成，用于左右輪轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)向的實時測量，以實現(xiàn)移動機器人的運動控制；電源模塊負責(zé)整個移動機器人的電源供給，由12V蓄電池和調(diào)壓電路構(gòu)成。 最后設(shè)計了基于模糊控制技術(shù)的多傳感器融合避障算法。移動機器人有5路超聲測距系統(tǒng)采集周圍的障礙