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智能移动机器人控制系统设计研究
资料介绍
智能移动机器人集感知环境、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体,可以在极少人工干预或没有人工干预的条件下,在一定的环境中进行有目的移动来完成指定的任务,具有路径规划、导航、信息融合和检测、自主决策等类似人类活动的人工智能。正是由于其高度自主智能,集多学科知识于一体,具有机动性好、环境感知能力强等特点,对智能移动机器人的研究必将成为促进人工智能、生命科学以及机器人学的发展动力。本论文设计机器人控制系统的体系结构,结合系统功能特点对智能移动机器人控制系统的软硬件设计进行研究。本论文设计研究的主要内容包括:
(1)介绍课题研究背景及意义和当前智能移动机器人的国内外发展状况,并分析控制器、导航、多传感器信息融合等关键技术。设计智能移动机器人控制系统的体系结构,分析系统功能和控制形式,采用“PC+AVR单片机”控制形式,设计控制系统总体原理框图。
(2)控制系统硬件采用模块化设计,划分为上位机和下位机。上位机选用高性能笔记本电脑,下位机包括基于单片机的陀螺仪模块、罗盘模块、超声与红外模块、运动模块、电源模块等五个模块。选用ATmega128芯片作为各功能模块的微控制器,设计各模块电路连接。各模块之间通过符合串行通信接口电气标准的RS485总线进行通信。
(3)控制系统软件采用结构化设计和面向对象设计相结合的方法设计,画出控制系统各组成模块的程序流程图,基于Windows操作系统和VC开发环境,根据程序流程图编写各模块的应用程序以实现控制系统各组成模块的相应功能。
(4)通过智能移动机器人控制系统的实验验证,检验本文控制系统硬件设计及软件设计的正确性和可靠性。经实验后证明各模块均能实现控制系统的相应功能,系统稳定达到要求。
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