AWID-AWIS機(jī)器人平臺控制系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn).pdf

1、AWID/AWIS(四輪獨(dú)立驅(qū)動/四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向)機(jī)器人平臺是一種所有車輪均能獨(dú)立轉(zhuǎn)向、獨(dú)立驅(qū)動的新型機(jī)器人平臺。與普通的四輪機(jī)器人平臺相比，它具有更多的運(yùn)動模式（如原地轉(zhuǎn)向，橫移，斜行等）。這些特性使機(jī)器人平臺具有更強(qiáng)的機(jī)動性與更靈活的通過性，應(yīng)用起來更加方便，所以它是移動機(jī)器人平臺發(fā)展的一個重要方向。在實(shí)際中，AWID/AWIS可在純電動汽車和混合動力汽車上方便地實(shí)現(xiàn)，代表了未來車輛技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。
　　 本課題以AW

2、ID/AWIS高速高機(jī)動機(jī)器人平臺為研究對象，研究和實(shí)際構(gòu)建出AWID/AWIS機(jī)器人平臺，重點(diǎn)是對平臺的控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究和實(shí)現(xiàn)。
　　 本文首先在閱讀相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，介紹了四輪獨(dú)立驅(qū)動技術(shù)和四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向技術(shù)，以及這兩種技術(shù)在機(jī)器人化的車輛平臺或機(jī)器人平臺上的發(fā)展現(xiàn)狀。
　　 研究與設(shè)計了AWID/AWIS機(jī)器人平臺的控制系統(tǒng)各個組成部分：按其功能將控制系統(tǒng)分為遠(yuǎn)程遙操作模塊、主控機(jī)模塊、驅(qū)動模塊、轉(zhuǎn)向模塊、制動模塊

3、、傳感模塊等，介紹了各組成部分的作用；詳細(xì)介紹了下掛轉(zhuǎn)向模塊和制動模塊的轉(zhuǎn)向制動控制器的軟硬件設(shè)計方法；介紹了包含測轉(zhuǎn)向角模塊、測速模塊等的傳感系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計，并通過仿真、實(shí)驗(yàn)等手段驗(yàn)證了設(shè)計的效果。
　　 針對AWID/AWIS機(jī)器人平臺的控制網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合幾種現(xiàn)有的CAN高層協(xié)議(CANopen，DeviceNet等)，詳細(xì)介紹了平臺采用的雙路CAN網(wǎng)絡(luò)在CAN ID體系、報文的幀結(jié)構(gòu)等方面的設(shè)計方法。此外，還用單調(diào)速率分析法

4、分析了所設(shè)計的CAN網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時性問題。最后分析了CAN網(wǎng)絡(luò)的可靠性問題。
　　 本文還對AWID/AWIS機(jī)器人平臺的6種運(yùn)動模式進(jìn)行了分析，得到各運(yùn)動模式下的各車輪轉(zhuǎn)向角數(shù)值，尤其對繞圓轉(zhuǎn)彎模式下的平臺進(jìn)行了詳細(xì)分析，并得出該模式幾種情況下的轉(zhuǎn)向角數(shù)值求取公式及約束條件。
　　 通過專門的臺架試驗(yàn)臺進(jìn)行AWID/AWIS機(jī)器人平臺的四輪獨(dú)立驅(qū)動與四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向的動態(tài)特性測試，對得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理成曲線，相互比較分析得到有