基于DSP的移動(dòng)機(jī)器人控制器設(shè)計(jì).pdf

1、移動(dòng)機(jī)器人是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域，包含了多個(gè)研究分支。其中，移動(dòng)機(jī)器人控制技術(shù)致力于構(gòu)造機(jī)器人的“控制中樞”，具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。本文主要涉及基于數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Processor，DSP)和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(Real Time Operating System，RTOS)的機(jī)器人控制器的構(gòu)建，以及基于該控制器的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)平衡、負(fù)趨光和避障控制的實(shí)現(xiàn)，取得了以下主要的研究結(jié)果： 第

2、一，設(shè)計(jì)了一種基于數(shù)字信號(hào)處理器和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的移動(dòng)機(jī)器人控制器。論文分析了TMS320F2812型數(shù)字信號(hào)處理器和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/0S-Ⅱ的體系結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)造了一種嵌入式移動(dòng)機(jī)器人控制決策系統(tǒng)。該系統(tǒng)既可獨(dú)立執(zhí)行具有一定復(fù)雜度的控制任務(wù)，又適用于主從式或者分布式控制結(jié)構(gòu)，具有一定的開(kāi)放性。 第二，基于本文所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了倒立擺的運(yùn)動(dòng)平衡控制。論文分析了單級(jí)直線倒立擺的機(jī)電結(jié)構(gòu)及其不同運(yùn)動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)特

3、性，然后，利用所設(shè)計(jì)的控制器應(yīng)用經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論實(shí)現(xiàn)了倒立擺起擺和穩(wěn)擺控制。 第三，基于本文所設(shè)計(jì)的控制器實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)機(jī)器人避障與負(fù)趨光控制。論文分析了《控制論》中關(guān)于維納蟲(chóng)的思想實(shí)驗(yàn)。然后，設(shè)計(jì)了環(huán)境信息采集電路，以一個(gè)三輪小車(chē)為載體實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)機(jī)器人的負(fù)趨光和避障控制。 本課題研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金(60375017)、北京市人才強(qiáng)教計(jì)劃的支持?；诒菊n題的研究工作所撰寫(xiě)的兩篇學(xué)術(shù)論文《嵌入式移動(dòng)機(jī)器人控制