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轮式移动机器人运动轨迹控制技术研究

更新时间：2020-02-25 18:29:44 大小：10M 上传用户：songhuahua 查看TA发布的资源 标签：移动机器人运动轨迹控制 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

移动机器人是一种集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多项功能于一体的智能化机器人系统，其研究涉及传感器技术、人工智能、自动控制、机械学等多学科理论与技术，体现了信息科学和人工智能技术的最新成果，应用领域不断扩大，具有重要研究价值。其中，轮式移动机器人占有较大的市场分额，它的应用前景十分广阔。本文主要负责轮式移动机器人的运动轨迹控制部分的研究，一方面从理论上进行深入研究，并在相关的硬件资源及软件方面做出详细设计；另一方面着重于相关实验研究，将设计好的软件程序通过接口下载到移动机器人中，进行脱机实时控制演示，通过仔细观察实验现象不断调节各相关参数，经过不断的实验操作，目前已经基本上达到比较好的控制效果，从而使移动机器人能够及时地、有效地、平稳地、安全地避开障碍物，移动机器人达到了行进时的平稳及其运动时轨迹的圆滑的要求。本文所做工作如下： 1)针对传统PID方法控制轮式移动机器人运动轨迹方面的不足，提出了用模糊逻辑方法来控制移动机器人的运动轨迹。首先，建立了轮式移动机器人的运动学模型和动力学模型，然后根据移动机器人的运动学模型和动力学模型，建立了移动机器人的运动控制模型，用模糊控制的方法对移动机器人进行了分析，设计了移动机器人的模糊控制器，对移动机器人的运动轨迹控制进行了模拟仿真，实验结果表明该控制器可以降低参数整定的难度，提高轨迹控制的精度； 2)对I2C总线技术进行了研究，分析了I2C总线的时序信号和数据通讯的实现过程，通过I2C总线，编程实现了ARM和PIC之间的数据通讯； 3)进行了PIC单片机控制板的设计与制作，通过对PIC单片机控制板的硬件设计和软件编程，实现了PIC单片机对移动机器人左右轮电机的控制，从而对轮式移动机器人的运动轨迹进行控制，在轮式移动机器人的运动过程中，通过时间片的划分，对它的运动轨迹进行修正。本文主要创新点如下： 1)用模糊逻辑方法来控制移动机器人的运动轨迹； 2)通过I2C总线，实现ARM和PIC之间的数据通讯； 3)通过时间片的划分，对移动机器人的运动轨迹进行修正。