履帶式井下探測(cè)機(jī)器人底層控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、中國(guó)作為世界產(chǎn)煤大國(guó)，也是世界煤礦事故高發(fā)國(guó)家，需要非常重視煤礦生產(chǎn)的安全。在災(zāi)害發(fā)生前如何對(duì)隱患進(jìn)行準(zhǔn)確及時(shí)的檢測(cè)與預(yù)防，災(zāi)后如何盡最大的可能性進(jìn)行施救，將是一個(gè)具有重大意義的課題。本文將描述針對(duì)目前的這種現(xiàn)實(shí)需求研究的井下探險(xiǎn)探測(cè)機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)樣機(jī)的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程。 在文章開(kāi)始介紹了課題的來(lái)源、背景、意義及國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀。為了使大家對(duì)機(jī)器人平臺(tái)有直觀的認(rèn)識(shí)，介紹了一下機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)。同時(shí)，介紹了課題設(shè)計(jì)的方案及指標(biāo)。

2、 機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)使用了基于CAN總線(xiàn)的分布式控制系統(tǒng)。文中分為硬件、算法和程序設(shè)計(jì)三部分描述了該控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程。同時(shí)制定了一套基于行為的機(jī)器人指令系統(tǒng)，通過(guò)試教和機(jī)器人自身的專(zhuān)家規(guī)則優(yōu)化形成機(jī)器人的行為。行為形成后，機(jī)器人可以通過(guò)對(duì)行為的配合完成任務(wù)。 控制系統(tǒng)CAN節(jié)點(diǎn)采用FreeScale的16位微控制器MC9S12DG128B構(gòu)成?？刂破鞒送ㄐ抛饔猛?，還完成對(duì)機(jī)器人平臺(tái)的底層控制。機(jī)器人靠電機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，系統(tǒng)中

3、使用了SA56和SA60兩種大功率集成H橋型PWM信號(hào)功率放大電路作為直流有刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器。文中介紹了CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)在控制系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明各部分的意義。 在算法方面，機(jī)器人的動(dòng)作通過(guò)人為示教形成并被封裝成為一個(gè)個(gè)行為對(duì)象。在單獨(dú)的行為對(duì)象中包含了基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)中的Q學(xué)習(xí)及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化學(xué)習(xí)算法。機(jī)器人形成行為對(duì)象后，通過(guò)學(xué)習(xí)算法使自身的行為動(dòng)作更好的適應(yīng)環(huán)境。在遇到類(lèi)似環(huán)境時(shí)，機(jī)器人使用相同的行為仍可根據(jù)環(huán)境的變化進(jìn)化自身