基于DSP的排爆機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來，恐怖主義在世界上活動(dòng)頻繁，許多國家都在不遺余力的打擊恐怖主義。機(jī)器人的發(fā)展無疑給反恐戰(zhàn)爭提供了有力的武器保證。反恐排爆機(jī)器人的研究開發(fā)逐漸成為特種機(jī)器人的研究熱點(diǎn)。我國的反恐形勢非常嚴(yán)峻，國內(nèi)逐漸重視起排爆機(jī)器人的研制工作。本論文針對國家“863”計(jì)劃中的排爆機(jī)器人控制器進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究。所研制的排爆機(jī)器人可以在危險(xiǎn)環(huán)境下對可疑的爆炸物品進(jìn)行檢查、抓取、搬運(yùn)和銷毀，也可以應(yīng)用在危險(xiǎn)、有毒、有害的惡劣環(huán)境中，進(jìn)行偵察、消防、救援，

2、以及在核工業(yè)中核輻射環(huán)境下的作業(yè)。 本文首先從排爆機(jī)器人的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀出發(fā)，得出排爆機(jī)器人控制器的一般架構(gòu)，并且通過介紹我們所設(shè)計(jì)的排爆機(jī)器人機(jī)械本體結(jié)構(gòu)，確定了機(jī)器人控制系統(tǒng)的總體方案，提出了包括遙控操作者在內(nèi)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。然后，本文通過分析比較現(xiàn)有的各個(gè)控制器的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇了DSP作為排爆機(jī)器人的主控制器。 本文重點(diǎn)介紹了排爆機(jī)器人控制器的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)包括了電源模塊、輸入輸出模塊、信號采集模塊、驅(qū)

3、動(dòng)模塊和串口通信模塊的電路設(shè)計(jì)。軟件部分則根據(jù)上下位機(jī)分別討論了控制軟件的總體結(jié)構(gòu)，操縱桿算法，無線通信協(xié)議和流程，以及行走控制、信息采集、云臺控制、輔助控制等子模塊。為了提高軟件的可靠性，文章還提出了在軟件上增加抗干擾性的方法——設(shè)置軟件陷阱和設(shè)置看門狗模塊。 本文針對具有較大關(guān)節(jié)齒輪間隙的機(jī)械手，采用了數(shù)字PID的控制方法，達(dá)到了機(jī)械手三關(guān)節(jié)聯(lián)動(dòng)的控制效果。為了解決關(guān)節(jié)具有較大齒隙的缺陷，在程序中設(shè)置了死區(qū)控制，并且適當(dāng)?shù)恼{(diào)