AWID-AWIS機器人平臺控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

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

2、ID/AWIS高速高機動機器人平臺為研究對象，研究和實際構建出AWID/AWIS機器人平臺，重點是對平臺的控制系統(tǒng)進行了研究和實現(xiàn)。
　　 本文首先在閱讀相關文獻的基礎上，介紹了四輪獨立驅(qū)動技術和四輪獨立轉(zhuǎn)向技術，以及這兩種技術在機器人化的車輛平臺或機器人平臺上的發(fā)展現(xiàn)狀。
　　 研究與設計了AWID/AWIS機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)分為遠程遙操作模塊、主控機模塊、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)的軟硬件設計，并通過仿真、實驗等手段驗證了設計的效果。
　　 針對AWID/AWIS機器人平臺的控制網(wǎng)絡，結(jié)合幾種現(xiàn)有的CAN高層協(xié)議(CANopen，DeviceNet等)，詳細介紹了平臺采用的雙路CAN網(wǎng)絡在CAN ID體系、報文的幀結(jié)構等方面的設計方法。此外，還用單調(diào)速率分析法

4、分析了所設計的CAN網(wǎng)絡的實時性問題。最后分析了CAN網(wǎng)絡的可靠性問題。
　　 本文還對AWID/AWIS機器人平臺的6種運動模式進行了分析，得到各運動模式下的各車輪轉(zhuǎn)向角數(shù)值，尤其對繞圓轉(zhuǎn)彎模式下的平臺進行了詳細分析，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臺進行AWID/AWIS機器人平臺的四輪獨立驅(qū)動與四輪獨立轉(zhuǎn)向的動態(tài)特性測試，對得到的實驗數(shù)據(jù)處理成曲線，相互比較分析得到有