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基于双层架构的智能机器人系统设计与实现
资料介绍
随着机器人技术的快速发展，机器人在军事和民用领域已经得到广泛应用，并逐步占据越来越重要的位置。本文以智能运载平台为研究对象，建立一个能够搭载六自由度机械臂的机器人，使其能够按照期望路径运动到指定地点，识别目标位置，实现运载物体的准确对接。本文主要工作内容包括:机器人硬件系统平台的设计，底层执行机构的实时控制，多传感器信息采集、融合处理，基于综合环境信息的路径规划等。
本文通过对期望目标系统的功能需求进行分析，提出了一种由分层次的嵌入式系统和单片机系统组成的双层架构。通过对比分析，完成TMS320DM6446双核处理器和C8051F020微处理器核心硬件设备的选型配置，提出系统的具体设计方案，分别完成了机器人控制单元电路和硬件结构的设计。
搭建了基于嵌入式平台的系统开发环境，根据硬件设计需求完成系统配置、Linux内核裁剪及移植。分析I2C总线构成、操作时序、TMS320DM6446的I2C功能原理及串行数据格式，进而完成Linux操作系统下I2C-Davinci总线驱动设计和具体的I2C设备C8051F020驱动设计。
提出了机器人系统功能设计架构，完成信息采集软件设计、通信协议帧结构设计及顶层与底层信息交互;采用蚁群算法实现机器人从起始点到目标点的运动路径规划，通过仿真实验验证该算法的有效性与实用性;利用PID控制算法对机器人速度和方位进行闭环控制，证明控制的合理性、可靠性及有效性。
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资料：bitboy
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