移動(dòng)機(jī)器人設(shè)計(jì)及其全局路徑規(guī)劃.pdf

1、移動(dòng)機(jī)器人最大的特點(diǎn)是：通過本身對(duì)外界環(huán)境信息的感知接收和處理，自主規(guī)劃移動(dòng)路線，來達(dá)到人們使用移動(dòng)機(jī)器人完成某一任務(wù)的目的，即它具有一定的智能，一定的自主能力。路徑規(guī)劃是移動(dòng)機(jī)器人智能的基礎(chǔ)，近年來移動(dòng)機(jī)器人的路徑規(guī)劃技術(shù)己成為研究熱點(diǎn)。本論文以移動(dòng)機(jī)器人設(shè)計(jì)及其全局路徑規(guī)劃為選題，設(shè)計(jì)和研究目的是為973項(xiàng)目“仿生微納敏感器件與智能系統(tǒng)”搭建基本的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，同時(shí)也為今后將要深入進(jìn)行的路徑規(guī)劃方法研究打下初步基礎(chǔ)。本文具體完成了以下的

2、主要工作：首先，本論文根據(jù)仿生傳感器實(shí)驗(yàn)的需要，為移動(dòng)機(jī)器人小車本體提出了基本方案，即：隨動(dòng)輪前后放置的4輪差動(dòng)式驅(qū)動(dòng)結(jié)合板架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案。并選定了電動(dòng)機(jī)、光電編碼器等相關(guān)部件。 其次，結(jié)合仿生傳感器研究進(jìn)展以及該研究對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的具體要求，設(shè)計(jì)并搭建了移動(dòng)機(jī)器人小車的硬件控制系統(tǒng)，包括元件選擇、電路原理圖和PCB圖的繪制等。設(shè)計(jì)并編寫了上位-下位機(jī)模式的控制系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)與下位機(jī)的通訊、上位機(jī)自身的路徑編碼、位置顯示以

3、及下位機(jī)自身的中斷處理、讀寫LM629芯片等功能。從而基本上實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的工作流程，使移動(dòng)機(jī)器人小車具備了按給定路徑進(jìn)行移動(dòng)并獲知實(shí)際到達(dá)位置的能力。 然后，通過對(duì)路徑規(guī)劃方法和遺傳算法的研究，設(shè)計(jì)了一套專門用于離線條件下的應(yīng)用遺傳算法的靜態(tài)全局路徑規(guī)劃程序，該方法可以在一定程度上彌補(bǔ)傳統(tǒng)方法的一些不足。通過該路徑規(guī)劃程序，基本實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)機(jī)器人的自主規(guī)劃路徑的功能。 最后，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試和仿真，在MATLAB環(huán)境