移動機器人的運動控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著科學技術(shù)和時代的發(fā)展，機器人作為高新技術(shù)密集的機電一體化產(chǎn)品在近年來得到了迅速的發(fā)展，現(xiàn)代社會機器人得到了廣泛的應(yīng)用，由于機器人具有高效性、安全性和高精確性等優(yōu)點被普遍應(yīng)用于工業(yè)、國防、航空航天等各個領(lǐng)域，機器人的應(yīng)用已經(jīng)成為一種提高勞動生產(chǎn)率、改善勞動環(huán)境和提高產(chǎn)品質(zhì)量的一個行之有效的方法。尤其在當今21世紀，機器人的應(yīng)用將越來越廣泛。移動機器人研究是機器人學中的一個重要分支。移動機器人運動控制與路徑規(guī)劃又是機器人研究的重要方向。

2、本文以深圳歐鵬公司生產(chǎn)的DM-B200型機器人為研究對象，從多個方面對移動機器人的運動控制與路徑規(guī)劃技術(shù)進行了深入、系統(tǒng)的研究，其主要研究內(nèi)容如下： 從移動機器人的歷史和現(xiàn)狀出發(fā)，對比了國內(nèi)外的不同發(fā)展狀況，對移動機器人領(lǐng)域的研究方向進行了綜述。著重研究了移動機器人運動控制與路徑規(guī)劃中常用的方法，對變結(jié)構(gòu)PID控制算法及遺傳算法進行了深入的分析。 為了改善對直流電機的控制效果，研究了直流電機的數(shù)學模型。本文采用變結(jié)構(gòu)PI

3、D算法設(shè)計了控制器，該算法能根據(jù)采集數(shù)據(jù)實時地調(diào)節(jié)PID參數(shù)，并用Ziegler-Nichols法進行了參數(shù)整定，最后在MATLAB環(huán)境中進行了仿真分析，仿真結(jié)果證明了該方法的有效性。 在應(yīng)用遺傳算法進行機器人路徑規(guī)劃時，為了解決傳統(tǒng)遺傳算法“早熟收斂”和“收斂速度慢”的問題，設(shè)計了一種用于路徑規(guī)劃的改進遺傳算法。該算法根據(jù)規(guī)劃問題的具體要求，對染色體編碼，種群初始化等操作進行了改進，編碼采用二維浮點數(shù)變長度的編碼方式，種群初始