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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?) 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。

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