基于分布式的機(jī)器人控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、現(xiàn)代機(jī)器人技術(shù)是當(dāng)前自動(dòng)化領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)器人將越來(lái)越多地被應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、科學(xué)實(shí)驗(yàn)及服務(wù)業(yè)等人類(lèi)社會(huì)的各個(gè)方面，其中移動(dòng)機(jī)器人就是機(jī)器人學(xué)的一個(gè)重要的分支，由于它本身具有一個(gè)更大的靈活性已經(jīng)成為目前機(jī)器人技術(shù)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。本文重點(diǎn)研究了基于TMS320F2812DSP控制器的智能移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)。主要研究?jī)?nèi)容包括： 智能機(jī)器人控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)研究：系統(tǒng)采用多CPU分布式體系結(jié)構(gòu)，將控制

2、系統(tǒng)按功能劃分為3個(gè)智能模塊，每個(gè)模塊有各自的CPU，可以自主決策，模塊之間相互協(xié)調(diào)協(xié)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能機(jī)器人的控制。 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)：研制了輪式移動(dòng)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)樣車(chē)，樣車(chē)由控制部分和機(jī)械部分構(gòu)成。設(shè)計(jì)以DSP芯片為核心的超聲波測(cè)距傳感器和光電脈沖編碼器的接蹬電路；并論述了障礙物、轉(zhuǎn)速和速度檢測(cè)工作原理；同時(shí)，設(shè)計(jì)了DSP芯片外圍電路(包括DSP工作電源、CAN通信、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)和存儲(chǔ)等硬件模塊)。 根據(jù)輪式移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)

3、的特點(diǎn)，論述了障礙物空間完全未知或部分未知的情況下的路徑規(guī)劃理論和算法。并提出了多路冗余超聲波避障路徑規(guī)劃控制策略和控制方法。 最后，為了驗(yàn)證以上方法的可行性，在室內(nèi)進(jìn)行了各種實(shí)物避障的實(shí)驗(yàn)。機(jī)器人能夠根據(jù)距離值的遠(yuǎn)近靈活地判斷是否遇到了存在碰撞危險(xiǎn)的障礙物，并有效地選擇合適的避障方式，使移動(dòng)機(jī)器人在順利躲避碰撞的前提下能快速地規(guī)劃路徑，并達(dá)到移動(dòng)機(jī)器人行進(jìn)時(shí)的平穩(wěn)及其避障軌跡的圓滑。 采用多DSP的分布式體系結(jié)構(gòu)的智能