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文檔簡(jiǎn)介
1、移動(dòng)機(jī)器人是一種集環(huán)境感知、動(dòng)態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等多項(xiàng)功能于一體的智能化機(jī)器人系統(tǒng),其研究涉及傳感器技術(shù)、人工智能、自動(dòng)控制、機(jī)械學(xué)等多學(xué)科理論與技術(shù),體現(xiàn)了信息科學(xué)和人工智能技術(shù)的最新成果,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,具有重要研究?jī)r(jià)值。其中,輪式移動(dòng)機(jī)器人占有較大的市場(chǎng)分額,它的應(yīng)用前景十分廣闊。 本文主要負(fù)責(zé)輪式移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡控制部分的研究,一方面從理論上進(jìn)行深入研究,并在相關(guān)的硬件資源及軟件方面做出詳細(xì)設(shè)計(jì);另一方面
2、著重于相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究,將設(shè)計(jì)好的軟件程序通過接口下載到移動(dòng)機(jī)器人中,進(jìn)行脫機(jī)實(shí)時(shí)控制演示,通過仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不斷調(diào)節(jié)各相關(guān)參數(shù),經(jīng)過不斷的實(shí)驗(yàn)操作,目前已經(jīng)基本上達(dá)到比較好的控制效果,從而使移動(dòng)機(jī)器人能夠及時(shí)地、有效地、平穩(wěn)地、安全地避開障礙物,移動(dòng)機(jī)器人達(dá)到了行進(jìn)時(shí)的平穩(wěn)及其運(yùn)動(dòng)時(shí)軌跡的圓滑的要求。 本文所做工作如下: 1)針對(duì)傳統(tǒng)PID方法控制輪式移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡方面的不足,提出了用模糊邏輯方法來控制移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)
3、動(dòng)軌跡。首先,建立了輪式移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和動(dòng)力學(xué)模型,然后根據(jù)移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和動(dòng)力學(xué)模型,建立了移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制模型,用模糊控制的方法對(duì)移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行了分析,設(shè)計(jì)了移動(dòng)機(jī)器人的模糊控制器,對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡控制進(jìn)行了模擬仿真,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該控制器可以降低參數(shù)整定的難度,提高軌跡控制的精度; 2)對(duì)I2C總線技術(shù)進(jìn)行了研究,分析了I2C總線的時(shí)序信號(hào)和數(shù)據(jù)通訊的實(shí)現(xiàn)過程,通過I2C總線,編程實(shí)現(xiàn)了ARM和PI
4、C之間的數(shù)據(jù)通訊; 3)進(jìn)行了PIC單片機(jī)控制板的設(shè)計(jì)與制作,通過對(duì)PIC單片機(jī)控制板的硬件設(shè)計(jì)和軟件編程,實(shí)現(xiàn)了PIC單片機(jī)對(duì)移動(dòng)機(jī)器人左右輪電機(jī)的控制,從而對(duì)輪式移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行控制,在輪式移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)過程中,通過時(shí)間片的劃分,對(duì)它的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行修正。本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下: 1)用模糊邏輯方法來控制移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡; 2)通過I2C總線,實(shí)現(xiàn)ARM和PIC之間的數(shù)據(jù)通訊; 3)通過時(shí)間片
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