自主移動撿球機器人運動控制系統(tǒng)設計.pdf

1、由于移動機器人的重要軍事和民用價值，對其研究一直是國際機器人研究領域的一個熱點。移動機器人是一種集環(huán)境感知、動態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等多項功能于一體的高智能化機器系統(tǒng)，作為其運動控制部件的運動控制系統(tǒng)是其最基本，也是非常重要的一環(huán)。隨著新的控制算法的應用和電子技術的發(fā)展，移動機器人正朝著高速、高精度、開放化、智能化、網(wǎng)絡化發(fā)展，對運動控制系統(tǒng)也提出了更高的要求。移動機器人要實現(xiàn)高速、高精度的位置控制和軌跡跟蹤，必須依賴先進的控制策

2、略和優(yōu)良的運動控制系統(tǒng)。 我們選定以DSP(數(shù)字信號處理器)作為核心芯片進行了自主移動撿球機器人運動控制系統(tǒng)的硬件設計，運動控制算法采用的是自適應復合模糊控制，在實時嵌入式操作系統(tǒng)uC/OS-II下進行了控制軟件編程，實現(xiàn)了完整的運動控制功能。 文章首先介紹了PID、模糊控制的基本原理，以及在此基礎上的自適應復合模糊控制，并詳細介紹了自適應復合模糊控制設計方法。然后給出了自主撿球機器人整體設計方案和平臺組成，包括運動系統(tǒng)

3、、視覺系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和電源系統(tǒng)等。接著，對自主撿球機器人運動控制系統(tǒng)硬件的具體實現(xiàn)進行了詳細的介紹：包括運動控制器的功能模塊組成及硬件電路設計，如電機驅動模塊的設計和信號隔離電路、串行通信接口電路設計等。在軟件的具體實現(xiàn)方面，介紹了實時嵌入式操作系統(tǒng)uC/OS –II在2407芯片移植；對撿球機器人底層控制進行任務分配，各任務的功能及其具體實現(xiàn)，并主要闡述了運動控制任務的工作原理及軟件流程圖實現(xiàn)。文中最后給出了本設計采用的自適應復合模糊