基于無線網(wǎng)絡的移動機器人遠程控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、移動機器人作為機器人技術的一個重要分支，其控制系統(tǒng)的性能直接決定了機器人工作的穩(wěn)定性和精度。將無線網(wǎng)絡技術應用于機器人通訊系統(tǒng)的研究，一方面突破了機器人控制距離的限制，真正實現(xiàn)了跨區(qū)域的遠程控制；另一方面，使移動機器人可以與網(wǎng)絡中的其他智能設備進行交互、協(xié)作，更好的地利用網(wǎng)絡資源。 在分析國內(nèi)外移動機器人發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢的基礎上，本文以小型輪式移動機器人作為遠程控制研究的對象，構建了以無線網(wǎng)絡為通訊媒介的移動機器人遠程嵌入式控制系

2、統(tǒng)。 整個系統(tǒng)設計為靈活性較高的上、下位機分布式控制系統(tǒng)。下位機由高性能的ARM9處理器及其主控制板，運動控制卡，傳感器等模塊構成；使用RS485總線實現(xiàn)各模塊間的通訊，有效地保證了下位機功能的擴展性；運動控制卡由ARM7、ATMEL8、陀螺儀等組成，以實現(xiàn)對電機速度的精確閉環(huán)控制。軟件設計方面，開發(fā)了基于多任務、高性能、高效率的跨平臺遠程控制系統(tǒng)軟件。對嵌入式Linux操作系統(tǒng)進行改造，通過裁減系統(tǒng)內(nèi)核，提高了軟件的執(zhí)行效率，

3、并減小了體積；開發(fā)了USB無線網(wǎng)卡驅(qū)動，實現(xiàn)了無線通訊功能。采用增量式PID控制算法提高了電機速度的控制精度。設計了無線通訊及串口通訊協(xié)議，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。提供了良好的人機交互界面。 針對移動機器人路徑規(guī)劃問題，提出了一種全局路徑與局部規(guī)劃相結合的方案：用曲線擬合的方法搜索到最優(yōu)路徑；在運動過程中，根據(jù)避障策略進行動態(tài)實時避障。 經(jīng)過實驗數(shù)據(jù)和仿真結果驗證，本文設計的移動機器人遠程控制系統(tǒng)擴大了機器人的工作范圍，