隨著新的控制算法的應(yīng)用和電子技術(shù)的發(fā)展,移動機器人正朝著高速度、高精度、開放化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,對控制系統(tǒng)也提出了更高的要求。移動機器人要實現(xiàn)高速度、高精度的位置控制和軌跡跟蹤,必須依賴先進的控制策略和優(yōu)良的運動控制系統(tǒng)。 導(dǎo)航是移動機器人最具挑戰(zhàn)性的能力之一,機器人感知、定位、認知及運動控制的性能是決定導(dǎo)航成功的關(guān)鍵因素。根據(jù)課題“仿生導(dǎo)航系統(tǒng)”的要求,本文選擇“主控制器+運動控制器+英特網(wǎng)遠程無線監(jiān)控”結(jié)構(gòu)進行導(dǎo)航移動機器人控制系統(tǒng)的設(shè)計。首先分析導(dǎo)航移動機器人體系結(jié)構(gòu),建立機器人運動學(xué)模型,最后詳細闡述控制系統(tǒng)的全部開發(fā)過程,包括控制系統(tǒng)需求分析、總體設(shè)計、功能模塊的劃分及軟硬件的設(shè)計與實現(xiàn),并對無線通信及英特網(wǎng)通訊做了一些基礎(chǔ)研究,開發(fā)了無線通訊模塊軟件和上位機軟件。 在控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計方面,主要包括基于 LPC2138 的主控制單元、基于HCTL-1100 的運動控制單元、基于 6N137 的光電隔離單元、基于 LMD18200 的功率放大單元、傳感器接口單元及上位機無線通訊單元的電路設(shè)計。軟件方面,在μC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)的多任務(wù)環(huán)境下,利用其任務(wù)調(diào)度功能,合理地協(xié)調(diào)和組織了控制系統(tǒng)的各項硬件資源,提高了整個系統(tǒng)的實時性和可靠性。上位機采用的無線通訊、Internet 通訊以及可視化監(jiān)控程序界面,讓用戶可以方便直觀地遠程觀察和控制機器人。 該控制系統(tǒng)的研制為仿生傳感器性能測試提供了一個良好的實驗平臺,經(jīng)過實驗,驗證了系統(tǒng)的可行性,系統(tǒng)的各項功能及控制精度滿足設(shè)計要求。
標(biāo)簽:
ARM
導(dǎo)航
移動
機器人控制
上傳時間:
2013-05-22
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