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轮式移动弹跳机器人控制系统研究
资料介绍
弹跳机器人可以越过数倍于自身尺寸的障碍物,较传统移动机器人具有较强的未知地形适应性。将弹跳与轮式运动方式相结合,提高了机载能源利用率,扩大了机器人活动范围,具有十分重要的研究和实用价值。
以集成燃气驱动弹跳机构和电驱动轮式运动机构的轮式移动弹跳机器人为对象,进行了机器人控制系统软件、硬件、视觉系统等问题的研究。论文主要工作如下:
1)介绍了轮式移动弹跳机器人的功能要求,进行了机器人控制系统总体方案的构建。以MSP430F169型单片机为核心完成了控制系统上位机与下位机硬件设计,包括:弹跳控制模块、轮式运动模块、数据采集系统和无线遥控模块等。
2)根据轮式移动弹跳机器人的动作要求,完成了控制系统软件设计,实现了PC主机、遥控器与机器人本体之间的无线通讯,通过操作界面可以方便控制机器人的弹跳、轮式移动等动作过程。弹跳和轮式运动试验表明:控制系统工作可靠,机器人能实现弹跳运动(弹跳高度1.5m,弹跳距离1.5m)和轮式运动。
3)以超声波传感器为主要感知器进行基于行为的机器人运动方法研究,分析了机器人在不同行为下的控制策略和控制过程,可用于实现机器人的半自主或自主运动。
4)在常用的灰度级一平均灰度级二维直方图区域划分基础上,给出基于改进二维直方图的最大熵阈值选取方法,利用粒子群算法寻找最佳阈值,采用递推算法减少迭代中适应度函数的重复计算,给出分割结果。并根据分割结果生成移动机器人的运动轨迹一导引线,可用于移动机器人的视觉导航。
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